Überspannungsschutz PV-Anlage: Verbesserung der Sicherheit und Langlebigkeit von Solaranlagen
Solarenergie ist eine der besten Möglichkeiten, um Ihr Zuhause nachhaltiger zu gestalten. Allerdings gehören dazu auch elektrische Komponenten, die anfällig für Überspannungen oder Blitzeinschläge sein können. Deshalb sollte Sicherheit immer an erster Stelle stehen.
Eine PV-Anlage mit Gleichstrom-Überspannungsschutz schützt Ihre Solar- oder PV-Anlage vor plötzlichen Spannungsspitzen, die Module, Wechselrichter oder Batterien beschädigen können. Mit dem richtigen Schutz können Sie die Lebensdauer Ihrer Anlage verlängern und derenLeistung verbessern.
Ist ein Überspannungs- und Blitzschutz bei PV-Anlagen vorgeschrieben?
In Deutschland und in der gesamten EU ist ein Überspannungs- und Blitzschutz bei PV-Anlagen oft gesetzlich vorgeschrieben, um deren Zuverlässigkeit und die Sicherheit der Menschen zu gewährleisten. Zu diesen Normen gehören:
DIN VDE 0100-712 (PV-Anlagen) – Konzentriert sich auf die Installation von Photovoltaikanlagen. Seit April 2019 schreibt sie einen DC-Überspannungsschutz auf der DC-Seite vor, der idealerweise in der Nähe des Wechselrichters angebracht wird.
DIN VDE 0100-443 (Überspannungsschutz) – Zusammen mit VDE 0100-534 ist diese Vorschrift seit Oktober 2018 in Kraft. Sie schreibt einen Überspannungsschutz für fast alle Neubauten und größere Renovierungen vor.
DIN EN 62305-3 Beiblatt 5 (Blitzschutz) – Als Ergänzung zur Hauptnorm für Blitzschutz bietet sie Leitlinien für den Blitz- und Überspannungsschutz in PV-Anlagen, einschließlich der Frage, wann separate oder integrierte Schutzvorrichtungen zu verwenden sind.
IEC/EN 61643-31 (Überspannungsschutzgeräte für PV-Anlagen) – Legt Anforderungen und Prüfverfahren für Überspannungsschutzgeräte fest, die auf der Gleichstromseite von PV-Anlagen eingesetzt werden, und unterstützt den sicheren Betrieb bis zu 1 500 Volt.
Die Notwendigkeit eines Überspannungsschutzes hängt vom Standort Ihres Systems, dessen Größe und der Platzierung des Wechselrichters ab. Wenn Ihre Module auf dem Dach installiert sind oder Sie in einer Region mit häufigen Blitzeinschlägen leben, ist die Installation eines DC-Überspannungsschutzes sowohl aus Sicherheitsgründen als auch zur Einhaltung gesetzlicher Vorschriften unerlässlich.
Welche Arten von DC-Überspannungsschutzgeräten (SPDs) werden in PV-Anlagen verwendet?
Ein Überspannungsschutzgerät (SPD) leitet überschüssige elektrische Energie von Ihren Geräten ab, um Ihr System zu schützen. In Solaranlagen werden hauptsächlich drei Arten verwendet:
SPD Typ 1
SPDs vom Typ 1 dienen als erste Verteidigungslinie. Sie bewältigen die enorme Energie direkter Blitzeinschläge und schützen Ihr System vor externen Überspannungen. Sie können diese Geräte am primären Stromeingang oder am Hausanschluss installieren, insbesondere wenn Ihr Grundstück über ein externes Blitzschutzsystem verfügt. Typ 1 ist ideal für Gebiete mit hohem Blitzrisiko.
SPD Typ 2
SPDs vom Typ 2 bieten die zweite Schutzstufe. Sie schützen Ihre Anlage vor indirekten Blitzeinschlägen (in der Nähe) und Schaltüberspannungen, die zu viel Strom in den Stromkreis leiten können. Sie werden in der Regel in der Nähe des Wechselrichters oder in der Anschlussdose auf der Gleichstromseite zwischen den Modulen und dem Wechselrichter installiert.
SPD Typ 1+2 (kombiniert)
SPDs vom Typ 1+2 vereinen die Eigenschaften von Typ 1 und Typ 2 in einem Gerät und bieten vollständigen Schutz vor direkten Blitzeinschlägen und Blitzeinschlägen in der Nähe oder vor Schaltüberspannungen. Sie werden in der Regel am Hausanschluss des Systems platziert und bieten eine Komplettlösung in einem einzigen Gerät.
Überspannungsschutz PV-Anlagen: Wo installieren?
Selbst der beste Überspannungsschutz nützt nichts, wenn er am falschen Ort installiert wird. Hier erfahren Sie, wo Sie ihn installieren sollten, um einen vollständigen Schutz zu gewährleisten.
DC-Seite
Wo Sie DC-Überspannungsschutzgeräte installieren, hängt von der Kabellänge ab:
Kurze Kabel (< 10 Meter) – Platzieren Sie ein Überspannungsschutzgerät in der Nähe des Wechselrichters, der Kombinationsbox oder in der Nähe der Solarmodule. In der Regel reicht ein Überspannungsschutzgerät am Wechselrichter aus.
Lange Kabel (> 10 Meter) – Installieren Sie das erste Überspannungsschutzgerät in der Nähe des Wechselrichters und ein zweites Überspannungsschutzgerät am Modulende der Kabel, in der Nähe der Solarmodule.
AC-Seite
AC-Überspannungsschutzgeräte folgen einem kaskadierenden Schutzansatz:
Typ 1 – Installieren Sie das Gerät am Hausanschluss oder vor dem Hauptschalter. Es schützt vor hochenergetischen Überspannungen, einschließlich direkter Blitzeinschläge, insbesondere wenn Sie über ein externes Blitzschutzsystem verfügen.
Typ 2 – Installieren Sie das Gerät in Verteilertafeln, Unterverteilern oder Zählerschränken. Es schützt vor indirekten Blitzeinschlägen und Schaltüberspannungen.
Typ 3 – Installieren Sie das Gerät an Steckdosen, Steckdosenleisten oder empfindlichen Geräten. Er bietet den letzten Schutz für Elektronik und sollte mindestens 10 Meter vom Hausanschluss entfernt sein.
Daten-/Kommunikationsleitungen
SPDs sind auch für Steuer- und Überwachungsleitungen erforderlich:
Installieren Sie den Schutz dort, wo Ethernet- oder RS485-Kabel in die PV-Anlage eintreten oder diese verlassen.
Schützen Sie Steuerkreise, Überwachungsgeräte, Wetterstationen und andere empfindliche Elektronik.
Verlegen Sie diese Leitungen entlang von Potentialausgleichsleitern, um Schleifen zu vermeiden und eine ordnungsgemäße Erdung sicherzustellen.
Was ist bei der Einrichtung einer zuverlässigen Überspannungsschutz PV-Anlage am wichtigsten?
Um sicherzustellen, dass Ihr Überspannungsschutz ordnungsgemäß funktioniert, sollten Sie einige wichtige Details beachten:
Nennspannung – Das SPD sollte dem Spannungspegel Ihres Systems entsprechen.
Entladekapazität – Gibt an, wie viel Überspannungsenergie das Gerät verarbeiten kann.
Erdung – Stellt sicher, dass überschüssiger Strom sicher in den Boden abgeleitet wird.
Überwachung – Einige SPDs können Sie warnen, wenn sie ausgetauscht werden müssen.
Was ist der Unterschied zwischen Speicher- und Hybrid-Wechselrichtersystemen?
Wenn Sie einen Hybrid-Wechselrichter oder ein System zur Energiespeicherung verwenden, ist Ihre Konfiguration etwas komplexer. Sie benötigen sowohl auf der Solar- als auch auf der Batterieseite einen Schutz, um Wechselrichter und Batterien zu schützen.
EcoFlow PowerOcean ist beispielsweise eine Batteriespeicherlösung, die sich nahtlos in Ihre PV-Anlage integrieren lässt und so einen effizienten PV-Anlagenspeicher schafft. PowerOcean bietet leistungsstarke Schutzfunktionen:
Flexible Kapazität – Beginnen Sie mit einer 5-kWh-Batterie und erweitern Sie diese auf bis zu 45 kWh oder sogar 60 kWh mit PowerOcean Plus.
Aktiver Brandschutz – Jeder Akku verfügt über ein Modul, das sofort auf potenzielle Brände auf Zellebene reagiert.
Individuelles BMS – Jeder Akku verfügt über ein eigenes Managementsystem, sodass eine einzelne Fehlfunktion keine Auswirkungen auf die übrigen Akkus hat.
Langlebiges Design – Schutzklasse IP65 für Staub und Wasser. wobei PowerOcean Plus für zusätzliche Sicherheit eine Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtung (AFCI) bietet.
Warum Sie bei den Kosten für Überspannungs- und Blitzschutz-PV-Anlagen nicht sparen sollten
Es mag verlockend sein, durch den Verzicht auf Überspannungsschutz Geld zu sparen. aber diese Entscheidung kostet auf lange Sicht oft mehr. Eine einzige Überspannung kann teure Komponenten wie Wechselrichter oder Batterien beschädigen und sogar zum Erlöschen der Garantie führen.
Eine vollständige Blitzschutzanlage umfasst einen Dachschutz, Überspannungsableiter auf der Gleichstrom- und Wechselstromseite sowie eine Erdung. Dieses mehrschichtige System schützt Ihre Investition auch bei Stürmen oder Netzschwankungen.
Betrachten Sie den Überspannungsschutz als einen geringen Preis für langfristige Sicherheit und konstante Solarleistung.
Für welches Produkt oder welches System interessieren Sie sich?
PV-Anlagen mit DC-Überspannungsschutz: Welche Rolle spielt EcoFlow?
Hybridsysteme, die Solarmodule und Energiespeicher kombinieren, erfordern Schutzvorrichtungen sowohl für die Solar- als auch für die Batterieseite, um sie vor Spannungsspitzen zu schützen. EcoFlow PowerOcean ist ein hervorragendes Beispiel dafür. Es bietet umfassenden Schutz für alle DC- und AC-Pfade. Jeder Batterie- und Wechselrichter Anschluss ist durch Überspannungsschutzgeräte abgesichert.
PowerOcean verfügt außerdem über fortschrittliche Sicherheitsfunktionen:
Aktives Brandschutzmodul in jedem Akku
Individuelles BMS für ausfallsicheren Betrieb
IP65-Zertifizierung für Staub- und Wasserbeständigkeit
Integrierte Heizelemente für optimale Leistung bei kaltem Wetter
Für langfristige Zuverlässigkeit bietet EcoFlow Überwachungs- und Fernalarmfunktionen. Mit PowerInsight 2 und dem intelligenten EcoFlow HEMS (Home Energy Management System) können Sie Spannung, Leistung und Sicherheitsstatus in Echtzeit verfolgen. Einige SPDs verfügen auch über eine Fernsignalisierung, die bei einer Überspannung sofort einen Alarm auslöst, sodass Sie immer wissen, dass Ihr System geschützt ist.
FAQ
Wie hilft ein PV-System mit Gleichstrom-Überspannungsschutz meiner Solaranlage?
Ein PV-System mit Gleichstrom-Überspannungsschutz leitet unerwartete Spannungsspitzen von Ihren Solarmodulen und Batterien ab. Dies verhindert Schäden, sorgt für einen effizienten Betrieb Ihrer Anlage und schützt Ihre Investition langfristig.
Wo sollte ich Überspannungsschutzgeräte platzieren?
Platzieren Sie SPDs auf der Gleichstromseite in der Nähe Ihres Wechselrichters, auf der Wechselstromseite am Eingangspunkt Ihres Hausnetzes und Kommunikationsleitungen. Die richtige Platzierung gewährleistet, dass Ihr System vollständig geschützt ist.
Ist ein Überspannungsschutz nach deutschen Vorschriften erforderlich?
Ja. Gemäß deutschen und EU-Normen müssen die meisten PV-Anlagen – insbesondere Dachanlagen – mit einem Überspannungsschutz ausgestattet sein. Er gewährleistet die Sicherheit der Benutzer und verhindert Schäden an teuren Komponenten.
Was ist der Unterschied zwischen SPDs vom Typ 1 und Typ 2?
SPDs vom Typ 1 schützen vor direkten Blitzeinschlägen und hochenergetischen Überspannungen, während SPDs vom Typ 2 vor kleineren, indirekten Spannungsspitzen schützen. Typ 1+2 kombiniert beide und bietet einen vollständigen Schutz für Solaranlagen.
Verlängert ein Überspannungsschutz die Lebensdauer meiner Solaranlage?
Ja. Indem ein Überspannungsschutz bei PV-Anlagen verhindert, dass Spannungsspitzen die Module, Wechselrichter und Batterien erreichen, beugt er elektrischen Schäden vor und sorgt dafür, dass Ihre Anlage stets die optimale Leistung erbringt.
