Überspannungsschutz und Blitzschutz bei PV-Anlagen: Wann Typ 1, wann Typ 2?

Eine PV-Anlage vergrößert die Fläche, mit der ein Gebäude Blitzeinwirkungen einsammelt - und sie hängt mit langen Leitungsschleifen mitten drin. Kein Wunder, dass Wechselrichterdefekte nach Gewittern zu den häufigsten Reklamationen zählen. Die Frage, die in der Praxis am meisten Verwirrung stiftet: Reicht ein Ableiter Typ 2 oder muss es Typ 1 sein?

Die Entscheidung hängt am äußeren Blitzschutz

Der entscheidende Punkt ist nicht die Anlagengröße, sondern ob am Gebäude ein äußerer Blitzschutz vorhanden ist - und ob die PV-Anlage von dessen Fangeinrichtung getrennt bleibt.

• Kein äußerer Blitzschutz: In der Regel genügen Ableiter vom Typ 2, auf der AC-Seite am Einspeisepunkt und auf der DC-Seite vor dem Wechselrichter
• Äußerer Blitzschutz vorhanden, Trennungsabstand eingehalten: Die Anlage liegt im Schutzbereich getrennter Fangeinrichtungen, es fließt kein Blitzteilstrom in die Anlagenleitungen - Typ 2 bleibt in der Regel ausreichend
• Äußerer Blitzschutz vorhanden, Trennungsabstand nicht einhaltbar: Die Montagegestelle werden in den Blitzschutz-Potentialausgleich eingebunden, damit können Blitzteilströme in die Leitungen gelangen - dann sind blitzstromtragfähige Ableiter vom Typ 1 beziehungsweise Kombiableiter Typ 1+2 erforderlich

Der Trennungsabstand s wird nach der Blitzschutznorm EN 62305-3 berechnet und hängt von Blitzschutzklasse, Geometrie und Anzahl der Ableitungen ab. Er ist eine Rechengröße, keine Schätzung nach Augenmaß - und er gehört mit Berechnung in die Anlagendokumentation.

AC-Seite und DC-Seite

Beide Seiten brauchen Betrachtung, sie werden aber unterschiedlich behandelt:

• AC-Seite: Überspannungsschutz am Einspeisepunkt der Niederspannungsanlage. Bei Wohn- und Kleingewerbegebäuden ist ein Schutz gegen transiente Überspannungen heute der Regelfall, die Auswahl und Errichtung richtet sich nach den einschlägigen Errichtungsnormen
• DC-Seite: Ableiter unmittelbar vor dem Wechselrichter. Ist der Abstand zwischen Generator und Wechselrichter groß - als Richtwert werden häufig etwa 10 Meter Leitungslänge genannt - kommt ein zweiter Ableiter am Generatoranschlusskasten dazu
• Bauart beachten: DC-Ableiter müssen für PV-Anwendung geeignet sein (Y-Schaltung, Gleichstromtauglichkeit, passende maximale Systemspannung)
• Anschlusslänge: Die Leitungen zum Ableiter sollen möglichst kurz sein, als Richtwert gelten 0,5 Meter Gesamtlänge - eine lange Anschlussleitung setzt den Schutzpegel praktisch außer Kraft

Erdung und Potentialausgleich

Der beste Ableiter nützt nichts ohne saubere Bezugserde. In der Praxis heißt das: Modulgestelle und metallene Bauteile in den Potentialausgleich einbeziehen, Ausgleichsleiter mit ausreichendem Querschnitt und korrosionsbeständig ausführen, Anschlussstellen so wählen, dass sie kontrollierbar bleiben. Ebenso wichtig und oft übersehen: die Leitungsführung. DC-Plus und DC-Minus eines Strangs eng parallel führen, damit keine große Induktionsschleife entsteht - das ist Überspannungsschutz, der nichts kostet.

Was ins Prüfprotokoll gehört

• Vorhandensein und Art des äußeren Blitzschutzes, Aussage zum Trennungsabstand
• Ableiter auf AC- und DC-Seite mit Hersteller, Typ, Schutzklasse und Zustandsanzeige
• Vorsicherung beziehungsweise Backup-Sicherung des Ableiters, wenn gefordert
• Ausführung von Erdung und Potentialausgleich mit Querschnitten
• Bei der wiederkehrenden Prüfung: Sichtkontrolle aller Ableiter, dokumentierter Austausch nach Ansprechen
• Fotos vom Schaltschrank und von den Anschlussstellen, siehe Fotodokumentation mit Beweiskraft

Das Verkaufsargument nebenbei

Überspannungsschutz ist eine der wenigen Positionen, bei denen Kunden den Nutzen sofort verstehen: Ein Ableiter kostet einen Bruchteil eines Wechselrichters. Wer beim Angebot die Rechnung aufmacht und beim Prüfprotokoll dokumentiert, was verbaut ist, hat bei der nächsten Wartung ein leichtes Gespräch - und bei einem Schaden eine klare Beweislage, siehe Haftung ohne Prüfprotokoll.

Weiterlesen

• Strangmessung: Leerlaufspannung und Kurzschlussstrom bewerten
• PV-Inbetriebnahmeprotokoll nach IEC 62446-1
• Prüffristen im Überblick

Hinweis: Zusammenfassung ohne Gewähr, maßgeblich sind die Originalnormen (unter anderem DIN VDE 0100-712, DIN VDE 0100-443 und -534, ÖVE/ÖNORM EN 62305 beziehungsweise DIN EN 62305, OVE E 8101) sowie die Herstellerangaben in der jeweils gültigen Fassung. Blitzschutzplanung und Berechnung des Trennungsabstands gehören in fachkundige Hand.