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Letzte Aktualisierung: 29.01.2025
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In den letzten 20 Jahren gab es 350 Brände, an denen die Solaranlage beteiligt war, bei 120 war sie Auslöser des Brandes. In 75 Fällen war der Schaden größer, in 10 dieser Fälle brannte ein Gebäude ab.
In Deutschland ist es nachweislich durch Defekte in stromleitenden Komponenten der Photovoltaik-Anlage zu einem Brand gekommen. Ausgangspunkt der Brände waren meistens Fehler bei Verkabelung und Anschlüssen.
Die wichtigsten Besonderheiten von Photovoltaikanlagen: Sie arbeiten mit Gleichstrom und man kann sie nicht einfach abschalten, denn solange Licht auf die Module fällt, produzieren sie Strom.
Wenn sich zum Beispiel eine minderwertige oder schlecht installierte Steckverbindung löst, dann unterbricht das den Stromfluss nicht immer. Es kann ein Lichtbogen entstehen, der im schlimmsten Fall direkt brandauslösend sein kann.
Um das Risiko eines PV-Brands zu minimieren, sollte die Entstehung von Lichtbögen vermieden werden. Zusätzlich könnten Detektoren helfen, die frühzeitig Alarm geben, wenn auch nur ein kleiner Lichtbogen entsteht.
In der Praxis entstanden Brände durch Photovoltaikanlagen dann, wenn unerfahrene Installationstrupps im Akkord Anlagen installieren. Werden die Solarstecker mit der Kombizange statt mit Spezialwerkzeug angebracht oder nicht kompatible Stecker verwendet, dann ist die Schwachstelle vorprogrammiert.
Daher sollten Anlagenbetreiber nicht an der fachgerechten (elektrotechnischen) Montage der Solaranlage sparen.
Neben technischen Verbesserungen sind deshalb auch Vorschriften zur Kontrolle wichtig. So kann derzeit der Installateur einer PV-Anlage sich selbst die ordnungsgemäße Ausführung bestätigen. Experten empfehlen daher, die Abnahme durch einen unabhängigen Dritten vorzuschreiben.
In der Diskussion ist auch, für private Photovoltaikanlagen eine wiederkehrende Sicherheitsprüfung vorzuschreiben, wie sie für gewerbliche Anlagen alle vier Jahre Pflicht ist.
Ein Brand einer Photovoltaikanlage ist - wie Brände von Anlagen mit spannungsführenden Leitungen generell - schwerer zu löschen als ein „normaler“ Brand. Wie bei jeder Elektroinstallation löscht die Feuerwehr den Brand je nach Strahlart mit Wasser aus ein bis fünf Meter Abstand.
Dabei kann es vorkommen, dass die Solaranlage das Löschen eines Brandes im Haus behindert, weil das Wasser schlicht abläuft. Aus Feuerwehrsicht ist ein derartig durch Feuer beaufschlagtes Objekt jedoch meistens nicht mehr zu retten, d.h. der Schaden ist bereits weitgehend vorhanden und irreversibel, noch bevor die PV-Anlage die Löschtätigkeit behindert.
Niederspannung | Hochspannung | |
---|---|---|
Sprühstrahl | 1 Meter | 5 Meter |
Vollstrahl | 5 Meter | 10 Meter |
In Bezug auf CdTe-Module (siehe: "Dünnschicht-Solarmodul") stellt eine Ausbreitungsberechnung des Bayerischen Landesamtes für Umwelt fest, dass bei einem Brand eine ernste Gefahr für die umliegende Nachbarschaft und Allgemeinheit sicher ausgeschlossen werden kann (Berechnung von Immissionen beim Brand einer Photovoltaik-Anlage aus Cadmiumtellurid-Modulen, Bayerisches Landesamt für Umwelt, 11-2011).
Für CIS-Module wird auf unabhängige Untersuchungen des jeweiligen Produkts verwiesen.
Bei waferbasierten Modulen können die Rückseitenfolien Fluorpolymere enthalten, die selbst nicht giftig sind, sich jedoch im Brandfall bei hohen Temperaturen zersetzen können.
Das Bayerische Landesamt für Umwelt kommt in einer Ausarbeitung zu dem Schluss, dass beim Abbrand fluorhaltiger Kunststoffe das Gefahrenpotenzial nicht maßgeblich von Fluorwasserstoff, sondern von den anderen Brandgasen bestimmt wird (Beurteilung von Kunststoffbränden, Az: 1/7-1515-21294, Bayerisches Landesamt für Umwelt, 1995).
Beim Brand einer Photovoltaikanlage kann die Feuerwehr durch Stromschläge gefährdet werden. Das größte Risiko für Löschkräfte entsteht bei Brandbekämpfung von innen, wenn sie Räume betreten, wo spannungsführende, angeschmorte Kabel der PV-Anlage mit Wasser bzw. der Löschkraft selbst in Kontakt kommen.
Um Feuerwehrleute darauf hinzuweisen, dass sich zB auf dem Dach des Hauses eine PV-Anlage besteht, ist es empfehlenswert, ein Feuerwehrschild für Photovoltaikanlagen auf der Seite des Gebäudes anzubringen, an dem sich die Haupt-Zufahrtsstraße befindet, über die im Brandfall die Feuerwehr anrücken würde.
Durch den sofort ersichtlichen Hinweis auf eine Solarstromanlage werden Feuerwehrleute bei einem möglichen Brand vor Gefahren, die durch die Photovoltaikanlage ausgehen kann, bereits im Vorfeld informiert und können entsprechende Schutzmaßnahmen ergreifen.
Um das Risiko einer Gefährdung der Feuerwehr weiter zu reduzieren, können Notschalter eingesetzt werden, die die Module noch in Dachnähe von der herabführenden DC-Leitung über Sicherheitsrelais trennen.
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Bei der Planung und der Installation von PV-Anlagen sind die Belange des Brandschutzes zu beachten. Hierzu sind folgende Vorschriften und Regeln von besonderer Bedeutung:
Die jeweiligen Bundesländer geben Anforderungen an den Brandschutz von PV-Anlagen in ihren Bauordnungen (LBO) vor. Die LBO basieren zumeist auf der von den Ländern gemeinsam erstellten Musterbauordnung (MBO), können aber teilweise erheblich davon abweichen.
Die Bauordnungen schreiben vor, dass Module der Baustoffklasse „normalentflammbar“ entsprechen sollen. Diese Baustoffklasse entspricht den Klassen D oder E der aktuellen Norm EN 13501, was gleichbedeutend mit Klasse B2 nach der vorangegangenen Norm DIN 4102 ist.
Die meisten Glas-Folien-Module entsprechen der Klasse D bzw. B2. Glas-Glas-Module können sogar die Klasse „schwerentflammbar“ - also B1 bzw. C - erreichen. Da sie aber nicht die formale Nichtbrennbarkeit entsprechend der DIN 4102 nachweisen können, empfiehlt es sich, bei Bauzulassungen Glas-Glas-Module wie VSG-Verglasungen zu behandeln.
Bei Indachmontage müssen Module nach der MVV TB die Europäische Brandprüfungen zur sogenannten „Harten Bedachung“ nach EN 13501-5 und ENV 1187 nachweisen.
PV-Fassadenmodule müssen als Mindestanforderung “schwerentflammbar” B1 nach DIN 4102-1 oder C-s2 nach DIN EN 13501-1 aufweisen. Bei vorgehängten hinterlüfteten Fassaden sind zudem horizontale Brandsperren im Hinterlüftungsraum einzubinden.
Um eine Brandweiterleitung durch Flugfeuer oder durch Wärmestrahlung zu verhindern, gibt die Musterbauordnung auch die Abstände zwischen der PV-Anlage und den Brandwänden vor:
In den LBO werden aber häufig deutlich geringere Abstände gefordert. Zudem führt die MBO diverse Sonderregelungen zu den nötigen Abständen je nach den baulichen Gegebenheiten auf.
Bei der Planung der PV-Anlage sind aus Brandschutzgründen überdies Mindestabstände zu Rauch- und Wärmeabzugsanlagen und zu Schornsteinen und Abgasanlagen zu bedenken.
Damit die Feuerwehr auch bei z. B. Ost-West-Anlagen auf das Dach gelangen kann, fordert die Musterbauordnung ein „notwendiges Fenster“ mit einer lichten Breite von mindestens 90 cm und einer lichten Höhe von mindestens 120 cm. Alternativ muss den Einsatzkräften auf dem Dach ein 1 Meter breiter Freistreifen zur Verfügung stehen, um Löscharbeiten durchführen zu können.
Solarmodule, die Licht ausgesetzt sind, produzieren auch dann hohe Spannungen in der Photovoltaikanlage, wenn diese vom Stromnetz getrennt ist. Da am PV-Generator am Tage eine nicht abschaltbare Gleichspannung bis zu 1.500 Volt anliegt, kann der Einsatz der Feuerwehr bei der Brandbekämpfung erschwert werden.
Die VDE-Richtlinie VDE-AR-E 2100-712 „Maßnahmen für den DC-Bereich einer Photovoltaikanlage zum Einhalten der elektrischen Sicherheit im Falle einer Brandbekämpfung oder einer technischen Hilfeleistung“ beschreibt daher bauliche und elektrotechnische Maßnahmen, um Einsatzkräfte vor elektrischen Schlägen durch schadhafte Gleichstromleitungen zu schützen.
Die VDE Richtlinie schreibt dazu u.a. vor,
Eine besondere Herausforderung stellt aber die DC-Spannung selbst dar. Gleichstrom hat im Gegensatz zu Wechselstrom keinen Nulldurchgang und wird bei einfachem Abschalten sehr schnell einen Lichtbogen erzeugen, welcher besondere Gefahren birgt.
Es kann zum Brand kommen, der Schalter „verklebt“ und unterbricht den Stromfluss nicht, Bauteile verschmoren. Das Schalten von Gleichstrom bei PV Anlagen ist daher in der IEC 60947-3 geregelt, die ergänzend zur VDE-AR-E 2100-712 die Anforderungen an Schaltgeräte und Trennschalter festlegt.
Auch die meisten Wechselrichter verfügen über einen integrierten DC Freischalter, welcher die IEC 60947-3 erfüllt. Dieser befindet sich aber, wenn der Wechselrichter nicht unmittelbar neben den Modulen verbaut ist, am falschen Ort.
Denn würde man die Freischalteinrichtung nahe dem Verbraucher platzieren, so wäre bei einer Betätigung des Schalters nur die kurze Strecke zwischen Schalter und Verbraucher spannungsfrei - der lange Leitungsweg zwischen Generator und Schalter bleibt aber unter Spannung.
Wird der Wechselrichter zum Beispiel im Keller angebracht und die Leitungen gehen durch das gesamte Gebäude, so können diese zum Teil Spannungen bis 1.500 Volt führend, im Brandfall oder auch für Wartungen, nicht freigeschaltet werden!
Alternativ kann in einen Generatoranschlusskasten auch ein Brandschutzschalter integriert werden. Der Brandschutzschalter misst in der PV-Anlage permanent das Hochfrequenzrauschen von Spannung und Strom in deren Intensität, Dauer und den dazwischen liegenden Lücken.
Weichen die Werte von den festgelegten Parametern ab, löst der Schalter einen akustischen Alarm aus. Sobald die Ursache für den Fehlerlichtbogen behoben ist, kann der Brandschutzschalter z. B. über einen schnell zugänglichen Notausschalter auf die Ausgangsposition gestellt werden.
Wichtiger Hinweis: Wir weisen ausdrücklich darauf hin, dass die hier beschriebenen Maßnahmen zum Brandschutz von Solaranlagen lediglich Auszüge aus unterschiedlichen Regelwerken darstellen und in keiner Weise eine Beratung durch einen Fachmann ersetzen.
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