Letzte Aktualisierung: 29.01.2025

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Brandgefahr & Brandschutz von Photovoltaikanlagen

  • Ursachen für Brände durch PV-Anlagen: An PV-Anlagen kann es zur Entstehung eines Lichtbogens kommen, der dann wiederum einen Brand der Peripherie (brennbares Material in unmittelbarer Nähe, beispielsweise Dachpappe oder Holz) oder der PV-Anlage selbst verursachen könnte. Die Ursachen dafür können Installationsfehler, z. B. durch unsachgemäßes Crimpen oder Kreuzverbau von Steckerverbindungen, aber auch Komponentenfehler wie ein Lichtbogen im Modul oder bei Überspannung im Wechselrichter sein.
  • Löschen von PV-Anlagen-Bränden: Brände bei PV-Anlagen sind schwer zu löschen, da die Module selbst nach Stromabschaltung noch Spannung führen. Feuerwehrleute nutzen speziellen Sicherheitsabstand (z. B. 1 bis 5 Meter je nach Spannung) und geeignete Löschmethoden, wobei PV-Anlagen das Löschen erschweren können.
  • Giftige Emissionen im Brandfall: Im Brandfall werden die Emissionen von CdTe- und CIS-Modulen als unbedenklich eingestuft. Fluorpolymere in Modulen können jedoch im Brandfall Gase freisetzen, die durch die Kombination mit anderen Brandgasen potenziell gefährlich sind.
  • Sicherheitsvorkehrungen für die Feuerwehr: Um Feuerwehrleute vor elektrischen Gefahren zu schützen, sind spezielle Hinweise (z. B. "PV-Anlage"-Schilder) am Gebäude angebracht. Zusätzlich können spezielle Notabschalter helfen, die Module in Dachnähe sicher von stromführenden Leitungen zu trennen.
  • Anforderungen an PV-Module: Module müssen mindestens die Baustoffklasse „normalentflammbar“ (entspricht Klasse D/E nach EN 13501) erfüllen. Glas-Glas-Module können schwer entflammbar sein, während Fassadenmodule B1 (schwerentflammbar) erreichen müssen.
  • Abstandsregelungen: Die Musterbauordnung verlangt Abstände zwischen PV-Anlagen und Brandwänden (bis zu 1,25 m je nach Brandverhalten). Es gelten zusätzliche Abstände zu Rauchabzugsanlagen, Schornsteinen und Abgasanlagen.
  • Maßnahmen zur Brandvermeidung: Die VDE-Richtlinie VDE-AR-E 2100-712 empfiehlt technische Schutzmaßnahmen und Abschaltvorrichtungen, um Risiken für Einsatzkräfte zu reduzieren. Auch die Einhaltung elektrotechnischer Standards und regelmäßige Sicherheitsprüfungen werden empfohlen, insbesondere für private Anlagen.

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Die wichtigsten Fragen zum Brand von PV-Anlagen

Laut "Aktuelle Fakten zur Photovoltaik in Deutschland" (Fraunhofer ISE) verursachten 0,006 Prozent der Photovoltaikanlagen bisher einen Brand mit größerem Schaden.

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.

Wie entstehen Brände durch Photovoltaikanlagen?

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.

Wie kann man die Brandgefahr von Solaranlagen reduzieren?

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.

Wie werden brennende PV-Module gelöscht?

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.

Tabelle: Sicherheitsabstände bei PV-Anlagen (nach DIN VDE 0132)
Niederspannung Hochspannung
Sprühstrahl 1 Meter 5 Meter
Vollstrahl 5 Meter 10 Meter

Entstehen beim Photovoltaik-Brand giftige Immissionen?

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).

Gefährden PV-Anlagen die Feuerwehrleute?

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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Brandschutz-Vorschriften für PV-Anlagen in der Landesbauordnung

Damit sich ein Gebäudebrand nicht auf andere Gebäude oder Gebäudeteile ausbreitet, dürfen PV-Anlagen die Schutzfunktion von Dächern und Brandwänden nicht mindern.

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:

  • Brandschutz-Anforderungen der Landesbauordnungen (LBO)
  • Brandschutzfachregeln
  • VDE-Anwendungsregel VDE-AR-E 2100
  • IEC 60947-3 für Schaltgeräte und Trennschalter

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.

Brandschutz-Anforderungen an Module

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.

Abstände von PV-Anlagen

Um eine Brandweiterleitung durch Flugfeuer oder durch Wärmestrahlung zu verhindern, gibt die Musterbauordnung auch die Abstände zwischen der PV-Anlage und den Brandwänden vor:

  • Entsprechend der in 2023 geänderten Fassung der MBO müssen PV-Module - abhängig vom Brandverhalten – bis zu 1,25 m Abstand von einer Brandwand halten.
  • Werden Leitungen über die Brandwand hinweg geführt, sind diese nach DIN 4102-9 oder nach DIN EN 1366-3 „brandgeschottet“ zu verlegen, um einen Zündschnureffekt zu vermeiden.

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.

Elektrotechnische Anforderungen der DIN VDE 0100-712

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,

  • dass eine DC-Leitung innerhalb von 15 Sekunden nach Abschalten der AC-Seite eine Spannung kleiner 120 Volt (Vdc) führt.
  • Nach VDE-AR-100-712 und VDE-AR-2100-712 ist zudem eine Kennzeichnung von PV-Anlagen und der Leitungsführung umzusetzen.
  • Außerdem regelt diese Richtlinie, die DC-Leitungsinstallation, um Einsatzkräfte nicht zu gefährden.
  • Alternativ oder ergänzend sollte ein DC-Freischalter mit Fernauslösung oder eine Abschalteinrichtung vorgesehen werden.

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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