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Teil 1: Blitzschutz bei Photovoltaikanlagen – Grundlagen

Zum Thema Blitzschutz bei Photovoltaikanlagen gibt es die unterschiedlichsten Ansichten, fragt man drei Experten, erhält man vier Meinungen!

Ein Beitrag von Frau Dipl.-Ing. Tina Ternus und Herrn Dipl.-Ing. Matthias Diehl –  beides Solar-Enthusiasten der ersten Stunde sind seit Anfang der 90er Jahre in der Photovoltaikbranche tätig. Über einen Zeitraum von 20Jahren wurden umfassende Erfahrungen im planerischen, als auch im ausführendem Bereich gewonnen.

Als PV-Betreiber sollte man sich hierbei auch durchaus der Tatsache bewusst sein, dass Ratschläge von Blitzschutzfirmen neben Sicherheitsaspekten nicht selten auch ein eigenes ökonomisches Interesse mit beinhalten. Eine Blitzschutzfirma hat naturgegeben ein ureigenes Interesse daran, möglichst viele Blitzschutzvorrichtungen, Blitzstromableiter, Überspannungsableiter etc. zu verkaufen, sie lebt nun einmal davon – entsprechend sind diese Aussagen z.T. zu werten.

Das andere Extrem zu wählen und aufgrund der gewünschten maximalen Rentabilität der PV-Anlage auf sämtliche Blitzschutzeinrichtungen  zu verzichten und schlicht auf das Prinzip Hoffnung zu setzen, ist jedoch ebenfalls ein Irrweg. Die Wahrheit liegt wie so oft in der Mitte. Dieser Beitrag soll etwas Licht in das Dunkel bringen. Das Wichtigste zuerst:

Generell erhöht eine PV-Anlage auf dem Dach eines Gebäudes nicht die Gefahr eines Blitzeinschlags!

Zunächst ist es wichtig, die verschiedenen Begrifflichkeiten zu klären, um Vorgaben von Sachversicherern oder Normen besser verstehen zu können:

  • Direkter Blitzeinschlag
  • Indirekter Blitzeinschlag
  • Äusserer Blitzschutz
  • Innerer Blitzschutz – Überspannungsschutz 

Ein direkter Blitzeinschlag ist ein Blitz, der direkt in die PV-Anlage oder das Haus einschlägt, die Wahrscheinlichkeit ist  extrem gering, wenn auch nicht vollständig ausgeschlossen. Je höher ein Gebäude steht (z.B. Alpengebiet) oder je feuchter die Böden sind (frühere Sumpfgebiete), umso größer ist die Gefährdung. Sobald höhere Punkte (Kirchturmspitze, Bäume etc.) in unmittelbarer Nähe sind, reduziert sich die Gefährdung.

Link zu YouTube – Wie Blitz und Donner entstehen! Quelle: www.photovoltaikbuero.de

Ein in direkter Blitzeinschlag ist ein Schaden, der durch einen Blitzeinschlag in der Umgebung entsteht Der Blitz bahnt sich über feuchtes Erdreich, Wasser- oder Kabelleitungen seinen Weg ins heimische Stromnetz. Durch die auftretenden sehr hohen Spannungen und Ströme können Schäden an elektrischen Geräten entstehen, wie z.B. dem Wechselrichter in einer Photovoltaikanlage. Die Wahrscheinlichkeit eines indirekten Blitzschadens ist höher als die eines direkten Blitzschadens.

Ein äusserer Blitzschutz soll den Blitz an definierten Punkten (Fangspitzen) einfangen und führt diesen über mehrere Ableitungen, die außenliegend auf den verschiedenen Gebäudeseiten mit mehreren Erdern verbunden sind in das Erdreich. Der äussere Blitzschutz bildet letztendlich einen Faraday-Käfig, der das zu schützende Objekt (Gebäude) umhüllt. Der Schutzraum ist z.B. von der Höhe und des Abstandes der Fangstangen abhängig und wird nach dem sogenannten Blitzkugelverfahren ermittelt. Der äussere Blitzschutz bietet also einen Schutz gegen direkte Blitzeinschläge.

Der innere Blitzschutz ist die Gesamtheit der Maßnahmen gegen Auswirkungen des Blitzstromes und der Blitzspannung auf Installationen, sowie elektrische und elektronische Anlagen in einem Gebäude. Damit werden sämtliche elektrischen und elektronischen Geräte vor indirekten Blitzschäden geschützt. Kernstück des inneren Blitzschutzes ist der Potentialausgleich, über den alle metallenen Installationen, (Gas- und Wasserleitungen), alle Schutzleiter (PE) der Stromversorgung und Hausinstallation und Antennenanlagen mit dem Erder eines Hauses verbunden sind. Da der direkte Anschluss von energie- und informationstechnischen Leitungen an die Erdungsanlage nicht möglich ist (man würde dadurch ja alle Leitungen kurzschließen) , werden dort spezielle Schutzgeräte eingesetzt. Diese sog. Blitzstrom-bzw. Überspannungsableiter ermöglichen den Einbezug von aktiven Leitern in den Potentialausgleich. Zum Schutz von Endgeräten werden den Blitzstrom-Ableitern oft noch die Überspannungs-Ableiter nachgeschaltet. Moderne Kombi-Ableiter vereinen die Funktionen der Blitzstrom- und Überspannungs-Ableiter.

Autoren: Frau Dipl.-Ing. Tina Ternus und Herrn Dipl.-Ing. Matthias Diehl; Seit Mitte 2008 betreiben sie gemeinsam das Photovoltaikbuero.de – Ternus & Diehl GbR 

Bildquelle: Teil 2: Blitzschutz bei Photovoltaikanlagen in der Praxiswww.photovoltaikbuero.de; LINK zum FORUM für fachspezifische Fragen!  
www.photovoltaikbuero.de

 

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