Grundsätzlich gibt es verschiedene Arten von Trennschalter bei PV-Anlagen. Ihr Einsatz ist spätestens seit 2006 gesetzlich vorgeschrieben und sie sind ein wichtiger Bestandteil eines sicheren PV-Systems. Trennschalter werden in PV-Anlagen eingesetzt, um den Stromkreis zu unterbrechen oder zu schließen. Sie dienen dazu, die Verbindung zwischen der PV-Anlage und dem internen und externen Stromnetz zu trennen, um die Sicherheit der Installateure und Wartungstechniker zu gewährleisten. Trennschalter ermöglichen es, den Stromfluss in der Anlage zu kontrollieren und bei Bedarf sicher abzuschalten.
Wie Trennschalter die Sicherheit bei PV-Anlagen gewährleisten
Trennschalter dienen dazu, den Stromkreis in PV-Anlagen zu unterbrechen. Dies ist besonders wichtig während der Installation, Wartung oder Reparatur der Anlage, da die einzelnen Solarmodule immer Strom führen, sobald Tageslicht auf sie fällt. Indem der Stromfluss unterbrochen wird, können Installateure und Techniker sicher an der Anlage arbeiten, ohne Gefahr eines Stromschlages. Darüber hinaus ermöglichen Trennschalter auch eine schnelle Abschaltung der Anlage im Falle eines Notfalls oder eines Fehlers.
Trennschalter sind auch so konstruiert, dass sie eine hohe elektrische Isolation bieten. Dies bedeutet, dass sie den Stromfluss sicher unterbrechen können, ohne dass es zu einem Lichtbogen oder einer Funkenbildung kommt. Dies minimiert das Risiko von Bränden oder Schäden an der Anlage. Die Verwendung von Trennschaltern in PV-Anlagen ist daher unerlässlich, um die Sicherheit des Systems zu gewährleisten.
Arten von Trennschaltern, die bei PV-Anlagen verwendet werden
Auf der DC-Seite einer PV-Anlage können Trennschalter auf Modulebene eingesetzt werden. Diese Lasttrennschalter werden außen in Modulnähe verbaut, regeln niedrige bis mittelgroße Spannungen ab und können einzelne oder bis zu sechs Module von der Leitung trennen. Höhere Spannungen können sogenannte Leistungsschalter trennen. Sie werden ebenfalls außen verbaut und auf String-Ebene eingesetzt. Sie sind damit in der Lage, bis zu 20 Solarmodule vom System zu trennen. Schließlich dienen auch die Wechselrichter als Trennschalter auf der DC-Seite sowie die sog. Feuerwehrschalter, die als Sicherheitskomponente den Gleichstrom vom übrigen System trennen können.
Generell gilt: Es dürfen keine unter Spannung stehende DC-Leitungen in ein geschlossenes Gebäude führen. Falls die Wechselrichter innerhalb des Gebäudes installiert werden, ist daher eine Freischaltung auf String-Ebene unverzichtbar. Dies erfordert die Installation eines Feuerwehrtrennschalters auf dem Dach, um im Brandfall die DC-Leitungen spannungsfrei schalten zu können. Wenn die Wechselrichter hingegen auf dem Dach oder an der Fassade montiert werden, entfällt die Notwendigkeit einer Freischaltung auf String- oder gar Modul-Ebene. In diesem Fall verlaufen die unter Spannung stehenden DC-Leitungen nicht durch das Innere des Gebäudes und es reicht im Brandfall aus, dass die Feuerwehr nur das Gebäude frei schaltet, da die Wechselrichter sich dann automatisch abschalten und aufgrund der verbauten Kondensatoren nach etwa fünf Minuten spannungsfrei sind.
Auch nach den Wechselrichtern werden in der Regel weitere Trennschalter installiert. Diese AC-Lasttrennschalter oder Sicherheitstrennschalter befinden sich bei PV-Dachanlagen meistens innerhalb der Gewerbe- oder Industriehallen vor den Schaltschränken, in denen das gesamte PV-System zusätzlich durch FI-Schutzschalter gesichert wird.
Faktoren, die bei der Auswahl zu beachten sind
Bei der Auswahl von Trennschaltern für PV-Anlagen gibt es verschiedene Faktoren zu beachten. Zu den wichtigsten gehören die Nennspannung und der Nennstrom des Systems. Es ist wichtig, Trennschalter zu wählen, die für die spezifische Spannung und den spezifischen Strom der PV-Anlage geeignet sind. Ein Trennschalter, der nicht für die richtige Spannung oder den richtigen Strom ausgelegt ist, kann zu Fehlfunktionen oder sogar zu Schäden an der Anlage führen.
Ein weiterer wichtiger Faktor bei der Auswahl von Trennschaltern ist die Schutzart. PV-Anlagen sind verschiedenen Umgebungsbedingungen ausgesetzt, wie beispielsweise Feuchtigkeit oder Staub. Daher ist es wichtig, Trennschalter mit einer entsprechenden Schutzart zu wählen, um sicherzustellen, dass sie unter den gegebenen Bedingungen zuverlässig funktionieren, da jede einzelne Steckverbindung im Grunde ein größeres Risiko darstellt als ein festes Kabel.
Installation und Wartung der Trennschalter für PV-Anlagen
Die ordnungsgemäße Installation und Wartung von Trennschaltern ist entscheidend für die Sicherheit und Effizienz von PV-Anlagen und wird auch von den Versicherungen vorgeschrieben. Bei der Installation müssen die Trennschalter gemäß den geltenden Vorschriften und Normen installiert werden, um sicherzustellen, dass sie ordnungsgemäß funktionieren. Es ist auch wichtig, die Trennschalter regelmäßig zu warten und zu überprüfen. Schließlich sind Kabel, Steckverbinder und die Elektrik der PV-Module der Witterung ausgesetzt und daher werden sie durch Verschleiß, Alterung, Windbewegungen oder Tierverbiss zu einem Brandrisiko. Ein effektives Brandschutzsystem erkennt frühzeitig Entstehungsbrände, die Trennschalter riegeln gezielt diese Bereiche vom restlichen System ab und insgesamt werden auf diese Weise Folgeschäden oder Betriebsausfälle verhindert.