Deutschland: Gefahren für die Feuerwehr durch Solarstromanlagen
Deutschland: Photovoltaik: Die boomende Sonnenstromindustrie, vertreten durch den Bundesverband Solarwirtschaft (BSW Solar), und der Deutsche Feuerwehrverband mit seinen gut 40.000 freiwilligen und Berufsfeuerwehren stehen in einem spannungsreichen Verhältnis.
Es geht um die effiziente und – vor allem – sichere Brandbekämpfung in Wohn- und Betriebsgebäuden mit Aufdach-Photovoltaik. Mit der Photovoltaik droht eine Reihe neuer Gefahren.
Früher wurde im Brandfall die Hauselektrik vom Netz getrennt, und dann spritzte die Feuerwehr, was die Schläuche hielten. Mit einer Photovoltaikanlage auf dem Dach wäre das fatal: Am drängendsten, so der Deutsche Feuerwehrverband DFV, ist der Schutz der Feuerwehrleute gegen die hohen Gleichspannungen – bis zu 1000 V – aus den zu Strings verschalteten Solarmodulen. Sie können tödlich sein. Denn auch bei Netztrennung des Wechselrichters und der nach DIN VDE 0100 Teil 712 seit 2006 vorgeschriebenen Lasttrennung auf der Gleichspannungsseite stehen die Verkabelungen der Strings unter Spannung, solange sie belichtet werden.
Noch ist in Deutschland kein Todesfall aufgetreten. Und er wird durch eine im September 2010 vom Bundesverband Solarwirtschaft (BSW Solar) und dem DFV gemeinsam formulierte „Handlungsempfehlung“ für Brandbekämpfer weniger wahrscheinlich. Einfach, aber wirksam ist die Devise: Feuerwehrleute sollen besser geschult werden und den Löschwasserstrahl aus größerer Entfernung – bis zu 10 m – auf brennende Gebäude richten. Auch ein Warnschild am Haus: „Achtung Solaranlage“ soll helfen.
Allerdings: Für den Lasttrennschalter und seine Platzierung zwischen Modulen und Wechselrichter existiert nur ein seit mehreren Jahren diskutierter Normvorschlag (DIN VDE 0126–21). Der Lasttrennschalter sitzt meist, bequem erreichbar, unmittelbar vor dem Wechselrichter. Also führt das Kabel auch beim Trennen des Gleichstromkreises Spannung. Das Verdunkeln der Module im Brandfall hat sich als nicht praktikabel erwiesen.
Daher hat der DFV im November „dringenden Handlungsbedarf“ angemeldet: Die Trennschalter sollten dicht an den Modulen angebracht und möglichst mit automatischer Abschaltung versehen sein – signalgesteuert oder ausgelöst durch die bei Netztrennung auftretende Unterspannung. Noch besser wäre das „Fail-safe“-Prinzip: mit aktiver Einschaltung.
Die Zuliefererindustrie reagiert und bietet erste Notausschaltsysteme, auch zur – kostspieligen – Nachrüstung. So stellte schon auf der Messe Intersolar 2010 Eaton Industries Moeller den Unterspannungsauslöser „SOL30-Safety“ an, spezifiziert für 1000 V Gleichspannung (32 A), auch gekapselt nach IP65 für den Außeneinsatz.
Einen manuell, per „Not-Aus“-Taste signalgesteuerten und auch durch Unterspannung ausgelösten Trennschalter direkt am Modulausgang bietet die deutsche Firma WeyPV. Sie bietet auch den Überspannungsschutz des Wechselrichters gegen Blitzeinschlag.
Mit einem Kurzschlussschalter für die einzelnen Module arbeitet die Brandfallabschaltung von Solteq. Sie löst bei Schäden im Gleichspannungszweig und bei Unterspannung der Netzseite aus.
Geschickt und aufwendig kombiniert das System „Solon Solraise“ von Solon die Gleichstrom-Lasttrennung mit der Leistungsoptimierung einer Dachanlage. Statt der gängigen Serienschaltung hat jeder Modulstring einen eigenen Wechselrichter mit einer Tracking-Einheit. Diese überwacht den Leistungsertrag und überträgt ihn an einen Server. Damit lässt sich die Anlage von außen abfragen und notfalls spannungsfrei schalten.
Neben den Gefahren durch die erhöhte Gleichspannung harren andere Probleme einer Solarstromanlage einer gründlich normierten Lösung: etwa Lichtbögen durch beschädigte oder verrottete Kabelmäntel. Auch die Aufständerungen der Dachanlagen sind ein Problem: Bestehen sie aus Aluminium, dann sind sie im Brandfall nur bis 300 °C stabil. Bei höheren Temperaturen könnten die Module lawinenartig von geneigten Dächern rutschen.
Allen diesen Fragen wollen der TÜV Rheinland und das Freiburger Fraunhofer ISE im Auftrag des Bundesumweltministeriums in einer über drei Jahre angelegten Studie nachgehen und Lösungen entwickeln. Sie sollen in die überfällige Normung einfließen. Als kritische Projektbegleiter involviert sind die Branddirektion München und die Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie.
Die Versicherungswirtschaft, wegen der bisher eher geringen Schadenshäufigkeit bisher nicht besonders alarmiert (nur etwa 3 % aller Schäden an Häusern stammen aus PV-Anlagen), scheint langsam umzudenken. Gemeinsam mit dem TÜV Rheinland entwickelt der Versicherer FM Approvals Sicherheitsstandards als Zulassungsgrundlage für Solaranlagen auf Gebäudedächern. Immerhin arbeiten in Deutschland momentan an die 2 Mio. Solaranlagen. Neu und in fortschreitendem Alter.
