Blitzschutz PV-Anlage: Muss man Photovoltaik-Anlagen bei Gewitter extra schützen?

Unwetter mit Starkregen und Gewitter kommen regelmäßig vor, gerade im Sommer häufen sie sich. Da liegt die Frage nahe: Kann ein Blitzschlag für Photovoltaik-Anlagen und Balkonkraftwerke gefährlich werden? Und was kann ich tun, um meine Solaranlage bei Gewitter zu schützen? Die meist gestellten Fragen und Antworten zu PV-Überspannungsschutz und Blitzschutz für PV-Anlagen.

Wie werden PV-Anlagen und Balkonkraftwerke durch Gewitter gefährdet?

Der Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. (VDE) weist darauf hin, dass Photovoltaik-Anlagen und Balkonkraftwerke grundsätzlich sowohl durch direkte als auch durch nahe Blitzeinschläge gefährdet sind. Bei einem Blitzeinschlag entstehen hohe Spannungen und Ströme, die selbst indirekt auf das PV-Stromversorgungssystem einwirken können.

• Bei Direkteinschlägen fließen hohe Blitzströme über die Anlage, welche das komplette System zerstören oder gar in Brand stecken können. 
• Nahe Blitzeinschläge verursachen Blitzteilströme über elektrische Versorgungsleitungen und Installationen. Auch hierbei sind größere Schäden vorprogrammiert.
• Kommt es in einer Entfernung bis 500 Meter zu einem Blitzeinschlag, entstehen Überspannungen, welche die PV-Anlage oder das Balkonkraftwerk lahm legen können.
•  Blitzeinschläge im weiteren Umkreis sind in der Regel keine Gefahr für PV-Anlage oder Balkonkraftwerk. 

Was passiert, wenn ein Blitz in eine PV-Anlage einschlägt?

Ein direkter Blitzeinschlag in eine PV-Anlage kann Solarmodule und Wechselrichter massiv beschädigen. Im Extremfall kommt es zu einem Brand. Schlägt ein Blitz in eine elektrische Versorgungsleitung ein, sind Überspannungsschäden bei der Photovoltaik-Anlage möglich. So oder so eine teure und gefährliche Angelegenheit.

Ziehen PV-Anlagen bei Gewitter den Blitz an? 

Eine Photovoltaik-Anlage auf dem Dach zieht den Blitz nicht an. Die Experten vom VDE sagen außerdem: Solange eine Photovoltaik-Anlage nicht wesentlich über das Dach beziehungsweise Gebäude herausragt, ist die Wahrscheinlichkeit eines direkten Blitzeinschlags nicht erhöht. 

Ebenfalls häufig gefragt und von uns beantwortet: Stimmt es, dass von Photovoltaik-Anlagen erhöhte Brandgefahr ausgeht?

Sollte ich meine PV-Anlage bei Gewitter ausschalten?

Ein Gewitter sollte eine Photovoltaik-Anlage normalerweise schadlos überstehen. Und ragt die Anlage nicht über das Gebäude hinaus, ist die Gefahr eines Blitzeinschlags nicht höher als sonst auch. Es gibt also keinen Grund, bei einem Gewitter die PV-Anlage auszuschalten.

Ist ein Blitzschutz bei PV-Anlagen notwendig?

Eine äußere Blitzschutzanlage leitet einen direkten Blitzeinschlag ohne Schäden in Richtung Erde weiter. Der Blitzschutz ist für PV-Anlagen nicht zwingend – es sei denn, eure Gebäude- oder Anlagen-Versicherung sieht das explizit vor. Grundsätzlich gilt: Bei Photovoltaik-Anlagen im Privatbereich, die eine Leistung von maximal 10 kWp haben, ist es dem Eigentümer selbst überlassen, ob er einen Blitzschutz einbauen will. 

Lest passend dazu: Blitzschutz fürs Haus: Brauche ich das überhaupt?

Ist ein Überspannungsschutz bei PV-Anlagen Pflicht?

Ein Überspannungsschutz verhindert Schäden an Kabel­installa­tionen und den daran an­geschlossenen Geräten durch hohe Spannungen infolge eines Blitzeinschlags. Er kann Teil einer Blitz­schutz­anlage sein oder unabhängig als eigenständiges System verbaut werden. 

Ein Überspannungsschutz ist bei Neubauten, die ans Stromnetz angeschlossen sind, spätestens seit 2018 Pflicht. Die Überspannungsschutznormen DIN VDE 0100-443 und VDE 0100-534 sind entsprechend auch bei der Installation einer Photovoltaik-Anlage einzuhalten. Das Nachrüsten ist verpflichtend, wenn eine Erweiterung oder Veränderung der bestehenden PV-Anlage stattfindet. 

Lest hier: Die sieben häufigsten Fehler bei der Montage einer PV-Anlage

Welcher Blitzschutz für PV-Anlagen?

Wer seine PV-Anlage bei Gewitter vor dem Blitzeinschlag schützen möchte, hat dafür zwei grundsätzliche Möglichkeiten:

• Beim äußeren Blitzschutz wird ein direkter Blitzeinschlag abgefangen und der Blitzstrom ins Erdreich abgeleitet. Wichtig: Ein solcher Blitzableiter erfordert zwingend einen inneren Blitzschutz. 
• Der innere Blitzschutz dient dazu, die Überspannungsgefahr im Gebäude zu reduzieren. Dabei sorgt ein sogenannter Blitzschutz-Potentialausgleich dafür, dass bei einem Blitzschlag keine unkontrollierten Überschläge in den Gebäudeinstallationen auftreten. Seit der Neufassung der Normen VDE 0100-443 und VDE 0100-534 ist der innere Überspannungsschutz verpflichtend.

Achtung: Die Planung und Umsetzung der meisten Blitzschutzmaßnahmen muss zwingend durch Blitzschutz-Fachkräfte erfolgen. Welches Blitzschutzsystem sinnvoll ist, hängt von verschiedenen Parametern ab, die ein solcher Experte am besten einschätzen kann.

Welcher Überspannungsschutz für PV-Anlagen?

Ein Überspannungsschutz ist für die Inbetriebnahme einer Photovoltaik-Anlage ein Muss. Je nach Einsatzort muss dieser unterschiedliche Ableitfähigkeiten haben – man unterscheidet Typ 1, 2 und 3. 

Überspannungsschutzgeräte mit Typ 2 kommen üblicherweise zum Einsatz, wenn das Gebäude über keinen äußeren Blitzschutz verfügt. Sie werden in der Regel an der Verbindung mit den Photovoltaik-Modulen (wenn das Gleichspannungskabel länger als 10 Meter ist) sowie vor und nach dem Wechselrichter installiert. Manche Wechselrichter sind damit bereits ausgestattet. Typ-1-Überspannungsschutzgeräte sind zum Schutz der elektrischen Geräte im Gebäude sinnvoll. 

Praktisch: Verschiedene Hersteller wie beispielsweise Enwitec und Raycap bieten für PV-Anlagen sogenannte Überspannungsboxen an, die bereits vorkonfektioniert und normgerecht sind. 

Zusätzlich lässt sich durch eine abgeschirmte Leitungsverlegung zwischen Photovoltaik-Anlage und Photovoltaik-Wechselrichter die Auswirkung von auftretenden Überspannungen reduzieren. Diese Maßnahme minimiert induzierte Ströme, die über die Photovoltaik-Leitung von außen nach innen fließen. 

Wie muss eine Photovoltaik-Anlage geerdet werden?

Egal, für welches Blitzschutzsystem ihr euch entscheidet, das metallene Montagegestell sollte mit der Haupterdungsschiene – meist im Hausanschlussraum eines Hauses – verbunden sein. Hierfür wird üblicherweise eine Potentialausgleichsleitung zusammen mit der PV-Verkabelung verlegt und an der Haupterdungsschiene angeschlossen. 

Noch ein Tipp für alle, die ein Flachdach haben: Wenn es zu einem Blitzeinschlag kommt, trifft es bei einem Gebäude mit Flachdach eher die Photovoltaik-Module, da Blitze bekanntermaßen in metallene Dachaufbauten einschlagen, die aus der Dachfläche herausragen. Daher ist es sinnvoll, den Photovoltaik-Modulrahmen und das Montagegestell zusätzlich mit Kupferleitungen (6 mm2 Querschnitt) zu erden.

Fazit: Muss ich meine PV-Anlage vor Gewitter schützen?

Normgerechte Blitzschutzsysteme verringern das Risiko für Schäden an eurer Photovoltaik-Anlage durch Gewitter. Sie bieten Schutz bei direkten Blitzeinschlägen (äußerer Blitzschutz) und bei Überspannungen (innerer Blitzschutz).

Ein Überspannungsschutz für PV-Anlagen ist unerlässlich. Alle weiteren Blitzschutzmaßnahmen sind davon abhängig, ob das Gebäude bereits über einen Blitzschutz verfügt und wie die örtlichen Gegebenheiten sind.

Große Photovoltaik-Anlagen und solche, die über das Gebäude herausragen, solltet ihr grundsätzlich mit einem umfassenden Blitzschutz versehen. Auch in Bezug auf die Versicherung ist so eine Einrichtung manchmal vorgeschrieben. Mehr dazu in: Wie soll ich meine Photovoltaik-Anlage versichern?

Es empfiehlt sich, schon vor der Installation der PV-Anlage den Blitzschutz gegebenenfalls mit einzuplanen. Doch egal, ob direkt beim Einbau oder bei der Nachrüstung: Die Installation einer Blitzschutz-Einrichtung für Photovoltaik-Anlagen darf nur der Fachhandwerker durchführen.

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Quellen: VDE: Blitzschutz und Blitzforschung