Periodische Kontrolle von PV-Anlagen

Photovoltaikanlagen müssen, unabhängig davon, ob sie eine Verbindung zum Niederspannungsnetz haben oder nicht, einer periodischen Kontrolle unterzogen werden.

Autor: Daniel Rölli, Bilder: Techro Grosswangen / 123rf.com

Die Photovoltaik-Anlage muss gleich häufig kontrolliert werden wie das Objekt, an dem sie angeschlossen ist. Diese periodischen Kontrollen sind sehr sinnvoll, weil die Installationen der Witterung ausgesetzt sind und von den Betreibern meistens nicht auf Mängel kontrolliert werden. Die Erfahrung zeigt zudem, dass bei Anlagen, die nicht über ein Gebäudeleitsystem oder ein einfaches Monitoringsystem überwacht werden, Störungen erst bei der Abrechnung der Stromkosten zum Vorschein kommen.

Sicherheitsnachweis für PV-Anlagen

Der Eigentümer einer Elektroinstallation muss auf Verlangen einen entsprechenden Sicherheitsnachweis für seine Anlage erbringen. Dieser Grundsatz gilt auch für PV-Anlagen. Die Kontrollen werden grundsätzlich von einem unabhängigen Kontrollorgan oder einer akkreditierten Inspektionsstelle durchgeführt. Hierbei spielt es keine Rolle, ob ein Träger mit einer allgemeinen oder eingeschränkten Installationsbewilligung die Anlage erstellt hat. Kontrollperioden und das entsprechende Kontrollorgan sind in den NIV geregelt (NIV, Anhang 1–4).

Kritische Punkte

Bei der periodischen Überprüfung der Photovoltaikanlagen ist besonders auf die Verbindungen des Schutz-Potentialausgleichs zu achten. Diese Potentialausgleichs-Leiter sind der Witterung stark ausgesetzt. Die Verbindungen können sich durch Temperaturunterschiede sowie Wärme und Kälte lösen. Zudem werden die Isolationen durch die Sonne spröde, und die Leiter können wegen Feuchtigkeit korrodieren. Der Isolationswiderstand wird anhand des Widerstands zwischen den aktiven Leitern und dem Erdpotential gemessen. Dabei beträgt die Prüfspannung 1000 VDC bei einer Systemspannung grösser 500 V. Der kleinste Isolationswiderstand pro String darf nicht unter 1 MΩ liegen. Die seit 2005 geltenden Anforderungen an die Trennstellen auf der AC- und der DC-Seite müssen erfüllt sein. Bei einer Kontrolle ist auch darauf zu achten, ob die AC- und DC-Leitungen getrennt verlegt sind.

In Verbindung mit einer Blitzschutzanlage

Bei Gebäuden mit einer installierten Blitzschutzanlage muss auf mögliche lose Befestigungspunkte und auf die Korrosion geachtet werden. Bei der Blitzschutzanlage muss zudem der Trennungsabstand zu Gebäudetechnikinstallationen überprüft werden, also zum Beispiel, ob PV-Anlagen nicht zu nahe an den Konstruktionen bzw. an den Fangeinrichtungen der Blitzschutzanlage montiert sind. Gerade bei nachträglich installierten PV-Anlagen wird vielfach nicht auf die Abstände geachtet. Bei der Überprüfung der PV-Anlage sind auch die Überspannungsableiter zu kontrollieren. Wie bei den meisten Anlagen wird ein Defekt an den Überspannungsableitern im normalen Betrieb kaum bemerkt, ausser wenn die Anlage beispielsweise über ein Gebäudeleitsystem überwacht wird. Ist keine Überwachung eingebaut, wird ein Defekt nur über die Sichtkontrolle bemerkt.

Brandschutz wird oft unterschätzt

Als weiterer wichtiger Punkt muss der Brandschutz überprüft werden. Gerade hier sind vielfach Mängel anzutreffen. Oft sind die Lüfter der Wechselrichter durch Material oder gar brennbare Gegenstände verstellt oder stark verschmutzt. Im landwirtschaftlichen Umfeld oder in Schreinereien ist dies ein oft festgestellter Mangel. Die Folge davon ist, dass die Wärme nicht mehr abgeführt werden kann, wodurch eine beträchtliche Brandgefahr entstehen kann. Auch durch Umbauten oder Änderungen in der Nutzung von Räumen kann sich das Umfeld der Anlagen und Installationen verändern. So stehen Wechselrichter auf einmal in einem feuer- oder sogar explosionsgefährdeten Raum. Zudem können durch Anpassungen der Nutzung von Gebäudeteilen PV-Leitungen auf einmal durch feuergefährdete Räume führen.

Weitere Punkte der periodischen Kontrolle

Ein zentraler Punkt ist, den Fehlerstrom-Schutzschalter auf die korrekte Funktion zu prüfen. Die Montagehöhen der Wechselrichter gemäss NIN geben immer wieder Anlass zu Diskussionen. Oft verspricht der Anlageeigentümer dann die Montage von Podesten, was aber bis zur periodischen Kontrolle leider nicht geschieht. Als weiterer Punkt bei der Kontrolle der PV-Anlage müssen die Beschriftungen und Bezeichnungen sowie die Dokumentation der Anlage überprüft werden. Vielfach lösen sich die Hinweisschilder vom Untergrund, und die Dokumentationen sind «irgendwo im Büro» verschwunden. Durch die Kontrolle werden die Unterlagen meist wieder gefunden und können bei der Anlage deponiert werden.

Messung

Für die Messungen bei einer periodischen Kontrolle an einer PV-Anlage benötigen wir mehrere Messgeräte. Nebst den «normalen» Installationstestern wird vielfach ein Messgerät zur Überprüfung von PV-Anlagen verwendet. Mit diesen Messgeräten werden folgende Messungen durchgeführt:

• Schutzleiter-Widerstandsmessung mit 200 mA Prüfstrom
• Leerlauf-Spannungsmessung
• der Solarmodule/PV-Stränge bis 1000 VDC
• Kurzschluss-Strommessung
• Isolationswiderstands-Messung zwischen den aktiven DC-Leitern (+/–) und Erdung mit einstellbarer Prüfspannung (250, 500, 1000 V)
• Funktionstest durch Strom­messung (DC-Stromzange)
• und Spannung ab Wechselrichteranzeige

Bei der Kurzschluss-Strommessung darf der Unterschied zwischen den Strings maximal 5 Prozent betragen. Zudem muss der Wechselrichter bei einem Netzausfall innerhalb von 5 Sekunden ausschalten.

Fazit

Die periodische Kontrolle der Photovoltaikanlage kann die Sicherheit massiv erhöhen, da die Anlagen meist ohne grosse «Beachtung» ihren Dienst tun. Vielfach werden Störungen oder defekte Anlagen mit mehreren Wechselrichtern erst bei einer Kontrolle entdeckt. Es würde sich lohnen, die Anlagen etwas besser zu überwachen, beziehungsweise regelmässig zu warten.

>>> Weitere Informationen: NIN 2020, Kapitel 7.12