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Brandschutz bei Photovoltaik-Anlagen - vom Lichtbogen bis zu den Rettungskräften

(10.3.2011) Der TÜV Rheinland will sein Engagement hinsichtlich der Sicherheit von Photovoltaik-Anlagen verstärken und führt gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) im Auftrag des Bundesumweltministeriums ein auf drei Jahre angelegtes Forschungsvorhaben speziell zum Brandrisiko von PV-Anlagen durch. Als weitere Partner sind in das Projekt eingebunden die Branddirektion München, die Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie sowie die Energiebau Solarsysteme. Bereits seit dem Frühjahr 2010 bietet TÜV Rheinland Brandtests zur Überprüfung der Widerstandsfähigkeit von Modulen gegenüber der Einwirkung durch Feuer von außen an. Diese sind im Rahmen der Bauartprüfung und -zulassung verpflichtend.

Ziel des Forschungsvorhabens ist es, die Sicherheit von Photovoltaik-Anlagen in Bezug auf Brandgefahren zu optimieren. „Bislang gibt es nur vereinzelt Fälle, in denen Solaranlagen in Brand geraten sind. Allerdings ist eine präventive Analyse jetzt sinnvoll. Denn die Zahl der Anlagen auf Hausdächern wächst weiter. Hinzu kommen die Anlagenlaufzeiten von 25 bis 30 Jahren und der zunehmende Bau von Großanlagen mit Leistungen im Bereich von derzeit 50 Megawatt“, so Wilhelm Vaaßen, Geschäftsfeldleiter Regenerative Energien beim TÜV Rheinland und Projektkoordinator des Forschungsvorhabens.

Am Anfang steht der Lichtbogen

Basierend auf Prüfungen im Solarlabor des TÜV Rheinland soll ein Maßnahmenkatalog für die Lichtbögen-Prävention in PV-Anlagen entwickelt werden. Zur Erinnerung: Lichtbögen entstehen bei ungenügendem Abstand oder ungenügender Isolation zwischen zwei Elektroden durch einen ungewollten Spannungsüberschlag.

Da Solaranlagen über Tausende von Verbindungsstellen verfügen - davon bereits mehrere Hundert innerhalb eines Moduls - ist im Laufe der Betriebszeit einer Anlage die Gefahr von Lichtbögen allemal gegeben. „Wir müssen die physikalischen Bedingungen, unter denen es zur Zündung eines Lichtbogens innerhalb einer Anlage kommen kann, systematisch untersuchen. Darüber hinaus wollen wir die Einflussfaktoren auf die Stabilität des Lichtbogens, auftretende Temperaturen auch im näheren Umfeld und damit wahrscheinliche Folgen analysieren“, so Wilhelm Vaaßen. So ließen sich Risiken erkennen und reduzieren.

Schutz der Rettungskräfte

Ein zweiter wichtiger Aspekt des Forschungsprojektes gilt den Rettungskräften: Der Brand eines Gebäudes, das über eine PV-Anlage verfügt, stellt die Feuerwehr vor besondere Herausforderungen, denn in der Anlage wird elektrische Strom produziert,...

  • solange Licht auf die Module trifft oder
  • bis technische Einrichtungen eine Abschaltung beispielsweise jedes einzelnen Moduls herbeiführen.

Deutliche Informationen und Verfahrensvorgaben, die Erstellung von konkreten Sicherheitskonzepten und die Entwicklung entsprechender technischer Einrichtungen können möglicherweise die Sicherheit der Feuerwehreinsatzkräfte erhöhen und eine effektive Brandbekämpfung ermöglichen. Zwar hat es bislang relativ wenige Zwischenfälle bei Löscheinsätzen gegeben, aber Horst Thiem von der Branddirektion München betont: „Solarenergie ist eine Energiequelle der Zukunft. Wir werden noch sehr lange Zeit diese saubere Energie nutzen. Deshalb können und müssen wir Standards setzen, die bestmögliche Sicherheit gewährleisten, auch bei einem technischen Defekt oder Brand.“

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