PHOTOVOLTAIKANLAGEN

Michael Gramlich - VdS-zertifiziertes Sachverständigenbüro für Elektrotechnik

Photovoltaikanlagen
Thermographie

Michael Gramlich
 

Von der Handwerkskammer für München und Oberbayern öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger im Elektroinstallateuer-Handwerk
 

Vds anerkannter Sachverständiger zum Prüfen elektrischer Anlagen

VdS-anerkannter Sachverständiger zum Prüfen elektrischer Anlagen

Zertifizierter Thermograf nach EN 473 / ISO 9712 für Prüfungen mittels Wärmebildkamera

PHOTOVOLTAIKANLAGEN

Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) wandeln das elektromagnetische Spektrum der Sonne in dünnen Halbleiterschichten (Solarzellen) direkt in elektrischen Strom um. Die so gewonnene elektrische Energie kann direkt verwendet, in Akkumulatoren gespeichert, oder mithilfe von Wechselrichtern in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden.

Energieertrag einer Solarstromanlage

In Deutschland kann ein mittlerer Energieertrag von etwa 650 bis 1150 kWh pro kWpeak (kWp) installierter Leistung der Anlage und Jahr erwartet werden. Fest installierte Anlagen ohne Sonnenstandsnachführung können dort bis zu 8 kWh/kWp an Spitzentagen erzeugen Kilowatt peak beschreibt die Nennleistung der Solarmodule der Anlage bei definierten Testbedingungen. Sie entsprechen maximaler bzw. idealer Sonneneinstrahlung, die jedoch nur selten erreicht wird. Für 1 kWp sind je nach Art und Wirkungsgrad der Solarzellen 7 bis 10 m² Modulfläche nötig. Vor allem in den letzten sonnenreichen Jahren gab es in Süddeutschland durchaus Erträge über 1200 kWh pro Jahr und installiertem kWpeak. Je nach den lokalen Klimaverhältnissen kann der Wert auch etwas darüber oder darunter liegen und von Jahr zu Jahr abhängig vom Wetter bis zu 20 Prozent von den Vorjahresergebnissen abweichen. Auch eine Verschattung von Modulen oder auch nur Teilen von Modulen zum Beispiel durch Fahnenmasten, Bäume, Nachbarbebauung oder ähnliches kann zu erheblichen Ertragseinbußen führen. Weitere Verluste liegen in der Verkabelung, zu dünne Querschnitte oder lange Kabelstrecken mindern den Ertrag einer Anlage deutlich. Man kann fertig installierte Strings mit Hilfe von sogenannten Kennlinien-Messgeräten oder -Analysatoren (TRI-KA, PVPM) messen.

Brandgefahr

Jedes Modul erzeugt eine Spannung von bis zu 40 Volt, es entstehen 700 Volt Spannung in jedem String, es fließt ein Strom von etwa 10 A. Daher ist eine gewissenhafte, fachgerechte Montage der elektrischen Komponenten von äußerster Wichtigkeit. Bei einem zu hohem Übergangswiderstand einer Stelle kann die Verbindung ausglühen, es bildet sich ein Lichtbogen enormer Leistung und Temperatur, der einen Kabelbrand verursacht. Bei Wechselstrom bricht dieser normalerweise schnell ab, bei Gleichstrom hingegen brennt er stundenlang. Für die Feuerwehren werden spezielle Schulungen durchgeführt, wie bei Bränden vorzugehen ist. Infolge der Gefährdung der Feuerwehrleute haben diese sich bereits geweigert, Gebäude mit Solaranlagen zu löschen, weil das Löschwasser unter Strom stehen kann. Ein Abschalten des Wechselrichters ist zwecklos, weil die Solaranlage weiterhin Strom für einen Lichtbogen liefert. Es gibt seit kurzem eine elektronische Schaltung, die unmittelbar am jedem Modul installiert werden kann. Über einen zentral angegebenen Befehl kann die Spannung bereits direkt am Modul unterbrochen werden. Eine Gefahr durch Spannungsverschleppung besteht somit nicht mehr.

Normung

Die Normen werden bei der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC) erarbeitet und vom Europäischen Komitee für Elektrotechnische Normung (CENELEC) als Europäische Norm übernommen. Die DKE implementiert sie in das Deutsche Normenwerk mit Normprojekten beispielsweise zu: Solarzellen, Solarscheiben, Verifizierung von Simulationsprogrammen (Testdatensätze), Steckverbinder für PV-Systeme, Photovoltaik im Bauwesen, Gesamtwirkungsgrad von Wechselrichtern, Datenblattangaben für Wechselrichter. Außerdem bestehen Normen für die Bereiche: Messverfahren, Anforderungen an die Konstruktion von PV-Produkten, Prüfabläufe für Zulassungsprüfungen, Anforderungen an die elektrische Sicherheit. Der Verband der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik gibt durch seine DIN-Normen einzuhaltende Bestimmungen für die Errichtung von Photovoltaikanlagen vor.

Fundstellen:



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