Blitzschutz bei Photovoltaik-Anlagen

Die Auseinandersetzung mit dem Thema PV-Anlagen ist für die meisten Hausbesitzer schon komplex genug. Auf dieser Seite stellen wir kurz und knapp zusammen, ob und in welchem Umfang ein Blitzschutz bei Photovoltaik-Anlagen nötig und sinnvoll ist.

Ein Blitz hat eine Energiedichte von ca. 100 Millionen Volt und bis zu 100.000 AmpereAmpere Ampere ist die Einheit für Elektrische Stromstärke. Die elektrische Stromstärke wird mit dem Kurzzeichen A abgekürzt, in Formeln wird der Buchstabe "I" verwendet. Die Umrechnungsformel lautet: Ampere = Watt / Volt bzw. Leistung (Watt) dividiert durch Spannung (Volt) Vergleicht man Strom mit Wasser, wäre VOLT (=Spannung) der Druck auf der Leitung und AMPERE die Menge an Wasser..
Ein direkter Blitzeinschlag würde die PV-Anlage vermutlich zerstören. Aber auch indirekte Einschläge (mangetische Felder von nahegelegener Einschläge) können Überspannungen verursachen. Darüber hinaus ist die Hauselektronik gefährdet und es herrscht Brandgefahr. Um diese Risiken zu minimieren, sind bestimmte Standard-Sicherheitsvorkehrungen – wie ein „Überspannungschutz“ – vorgeschrieben

Das Risiko eines Blitzeinschlags liegt deutschlandweit bei ca 1:6 Millionen. Norddeutschland ist weniger stark gefährdet als Süddeutschland und dennoch ist es nicht auszuschließen. Eine PV-Anlage erhöht das Risiko eines Blitzeinschlags im Allgemeinen nicht!

Der Verband der Sachversicherer (VdS) empfiehlt einen äußeren Blitzschutz („Blitzableiter mit Fangstangen“) für PV-Anlagen über 10 kWp. Die Installation einer es äußeren Blitzschutzes kann allerdings recht komplex sein und ist nur in Ausnahmefällen – bspw., wenn die Photovoltaikanlage der höchste Punkt des Hauses ist oder bei öffentlichen Gebäuden – erforderlich. Die Integration einer PV-Anlage in ein Blitzschutzkonzept ist erforderlich, es gibt jedoch keine Verpflichtung zur Errichtung eines Blitzableiters, nur weil eine PV-Anlage auf das Dach kommt.
Stattdessen muss seit 2018 verpflichtend ein innerer Blitzschutz verbaut werden. Dieser verhindert im inneren des Hauses, dass die Überspannung in das Stromnetz gerät. Dieser Überspannugsschutz für den inneren Blitzschutz wird europaweit genormt auch „Surge Protection DeviceÜberspannungsschutz In Deutschland beträgt die Haushaltsnetzspannung 230 Volt und bei höheren Spannungen können die elektrischen Geräte Schaden nehmen. Ein Überspannungsschutz (im englischen "Surge Protection Device" = SPD) verhindert die Ausbreitung von Überspannungen in elektrischen Anlagen und schützt so die übrigen elektrischen Geräte vor einem drohenden Totalschaden, bspw. im Falle eines Blitzeinschlags (auch in der Nachbarschaft). Nach der Deutschen Industrie-Norm (DIN VDE 0100-443/-534) ist ein Überspannungsschutz auch im privaten Wohnungsbau Vorgabe für alle Anlagen ab BJ 2018 und bei Erweiterung/ Veränderung der bestehenden Anlage (wie im Falle einer PV-Anlage). Man unterscheidet in 3 Überspannungskategorien: Typ 1: Grobschutz vor direkten Blitzeinschlägen. Je nach Technologie wird die Restspannung auf unter 6.000 V bis zu 1.300 V verringert. Typ 2: Mittelschutz; die Restspannung wird auf unter 2.000 V bis zu 600 V reduziert. Typ 3: Feinschutz; reduziert die verbliebene Überspannung. Viele Wechselrichter haben zwar einen integrierten Überspannungsschutz SPD Type 2 oder Type 1 und 2 DC- und/oder AC-seitig eingebaut, was aber zumindest im Wechselrichter zum Totalschaden führen kann, wenngleich die Wahrscheinlichkeit dafür sehr niedrig ist und immerhin die Auswirkung auf das weitere Hausnetz unterbunden werden. Der Überspannungsschutz muss innerhalb von 10 m nach "Hauseintritt" verbaut werden. Sollte die Entfernung vom Hauseintritt im Dach und dem häufig im Keller sitzenden Wechselrichter > 10 m betragen, ist in jedem Fall ein separater Überspannungsschutz zu installieren. Idealerweise wird ein Überspannungsschutz unmittelbar nach Hauseintritt installiert.“ (SPD) genannt. Es gibt zwei verschiedene Typen dieser Schutzgeräte: SPD Typ 1 wird direkt in der Elektroinstallation (Sicherungskasten) verbaut. SPD Typ 2 zwischen den Komponenten der Photovoltaikanlage.
Parallel dazu empfiehlt sich eine zweite Erdungsleitung zwischen Modulen und dem Wechselrichter. Bei Blitzeinschlag leitet dieser fast den gesamten Strom ins Erdreich ab.

Der Stromversorger Vattenfall rät auf seiner Internetseite, dass der Ratschlag einer Blitzschutzfachkraft eingeholt werden sollte, wenn die PV-Anlage 30 cm über das Flachdach hinaus ragt oder Spitzdächern besonders exponiert sind.