Brandschutz für Solaranlagen

Weltweit erzeugen viele Millionen Haushalte mit einer Solarstromanlage kostengünstig ihren eigenen Strom. Das ist eine nachhaltige und sichere Art der Energieerzeugung. Dennoch behaupten einige Online-Medien derzeit, dass PV-Anlagen Brände verursachen und Feuerwehrleute dadurch einem enormen Risiko ausgesetzt sind. Diese Berichte verbreiten unbegründet Angst in Bezug auf die Sicherheit von PV-Anlagen. Sie werden oft sogar genutzt, um zusätzliche Sicherheitsprodukte, wie Geräte zur Modulabschaltung, zu vermarkten.

In diesem Blogbeitrag zeigen wir anhand umfangreicher Studien, dass bestehende PV-Anlagen sicher sind. Sollte es doch mal zu einem Brand kommen, ist die Feuerwehr in der Lage, den Brand sicher zu löschen.

1. Durch PV-Anlagen verursachte Brände sind selten

Die unabhängigen Prüf- und Forschungsinstitute TÜV Rheinland [1] und Fraunhofer ISE [2] haben aufgezeigt, dass weniger als 0,006 Prozent der PV-Anlagen in Deutschland einen Brand verursacht haben. In anderen Ländern werden ähnliche Statistiken berichtet.

2. Brände werden hauptsächlich durch menschliche/externe Faktoren verursacht.

In dem Bericht des TÜV wurden 210 PV-Brände untersucht und festgestellt, dass eine schlechte Verarbeitung und schlechte Ausführung der Hauptgrund (38 %) für Brände in PV-Anlagen sind [1].

• Installationsfehler: Installationsfehler: DC-Anschlüsse nicht korrekt verbunden, schlecht verarbeitete Steckverbinder, keine Zugentlastung usw.
• Produktausfälle: PV-Module oder Wechselrichter.
• Fremdeinwirkung: Tierbisse, Blitz usw.
• Planungsfehler: schlechte mechanische oder elektrische Auslegung (z.B. falsche Wahl der DC-Trenner, Verkabelung).

 

Schlechte Auslegung oder falsche Installation können einen Brand verursachen, da dadurch ein erhöhtes Risiko eines elektrischen Lichtbogens besteht. Lichtbögen treten häufig infolge einer unbeabsichtigten Unterbrechung des Stromkreises auf.

In Deutschland, Australien und Großbritannien sind die meisten Fehler auf der DC-Seite des Stromkreises aufgetreten (PV-Module, DC-Verkabelung, DC-Trenner usw.) [1] [3] [4]. Da sich auf der DC-Seite viele Bauteile und Anschlüsse befinden, kann sich auch die Ausfallrate durch defekte Bauteile oder falsche Anschlüsse erhöhen.

3. Sind Geräte zum Abschalten auf Modulebene nötig?

Kurz gesagt, nein! Und hier die Gründe:

Die Sicherheit von PV-Anlagen hat sich durch die Einführung neuer Sicherheitsfunktionen immer weiter verbessert. Man könnte daher annehmen, dass sich die Sicherheit durch das Hinzufügen weiterer Sicherheitsgeräte steigt. Das Gegenteil ist jedoch der Fall: Denn mit dem Hinzufügen weiterer Geräte erhöht sich auch die Anzahl der Anschlüsse und Bauteile, die ausfallen können. Fügt man etwa Geräte zum Abschalten der Module hinzu, verdoppelt sich die Anzahl der DC-Anschlüsse! Dadurch erhöht sich auch die Anzahl der Stellen, an denen ein Problem auftreten könnte – sei es ein Ausfall eines Bauteils oder ein Installationsfehler, wie etwa fehlerhafte Anschlüsse.

Geräte zur Modulabschaltung sind nicht nötig, um Brände im Zusammenhang mit einer PV-Anlage gefahrlos zu bekämpfen. Das unabhängige Prüfinstitut TÜV schreibt die Verwendung von Geräten zur Modulabschaltung daher auch nicht vor: „Die damit einhergehende Versachlichung hat innerhalb der Feuerwehren zu einem Abrücken von der generellen Forderung nach einer Abschaltung geführt mit der Begründung, dass prinzipiell jede Abschalteinrichtung versagen kann.“ [1]

Ist Leistungselektronik auf Modulebene in besonderen Fällen erforderlich, sollten Anlagenbetreiber darauf achten, so wenig wie möglich davon zu verwenden. Der Einsatz von Moduloptimierern kann beispielsweise bei stark verschatteten Anlagen sinnvoll sein.

4. Die Feuerwehr kann auch Brände in Häusern mit PV-Anlage gefahrlos löschen

Mittlerweile sind die Feuerwehren gut im Umgang mit Bränden an Häusern mit PV-Anlage geschult. Sie wissen um die entsprechende Vorsichtsmaßnahmen wie etwa die Einhaltung eines Mindestabstands zum PV-Generator beim Löschen und minimieren so das Risiko eines Stromschlags [1]. Die Feuerwehr kann Risiken vor Ort direkt bewältigen und den Brand gefahrlos löschen.

Fazit

Brandfälle in PV-Anlagen sind äußerst unwahrscheinlich, wenn die PV-Anlagen korrekt ausgelegt und installiert wurden. Die Auswertung bisheriger Brandfälle in PV-Anlagen bestätigt das. Die PV-Anlagensicherheit kann noch weiter erhöht werden, wenn menschliche Fehler während der Auslegung und Installationsphase behoben werden. Geräte zur Modulabschaltung sind nicht notwendig, da sie die eigentlichen Ursachen für Brände in PV-Anlagen nicht beheben. Die Feuerwehren können im Brandfall die Risiken vor Ort bewältigen und das Feuer sicher löschen.

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Literaturverzeichnis

[1]	Sepanski et al, “Bewertung des Brandrisikos in Photovoltaik-Anlagen und Erstellung von Sicherheitskonzepten zur Risikominimierung”, TÜV Rheinland Energie und Umwelt GmbH, 2018.
[2]	Laukamp et al, “PV Fire Hazard – Analysis and Assessment of Fire Incidents,” 28th EU PVSEC 2013, Paris, 2013.
[3]	A. Chiaramonte, A. Smith and Z. Hood, “Fire Safety of Solar Photovoltaic Systems in Australia,” Worcestor Polytechnic Institute, 2016.
[4]	BRE National Solar Centre, “Fire and Solar PV Systems – Investigations and Evidence,” 2017. [Online]. Available: https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uploads/system/uploads/attachment_data/file/630639/fire-solar-pv-systems-investigations-evidence.pdf.