Elektrischen Anlagen müssen geerdet sein. Auch Balkonkraftwerke. (Symbolfoto: Pixabay)
Balkonkraftwerk,  Wissenswert

Erdung, Potentialausgleich und Blitzschutz bei Balkonkraftwerken – Soll man? Muss man?

Balkonkraftwerke und kleine PV-Anlagen erfreuen sich zunehmender Beliebtheit. Diese kleinen Solarstromanlagen erfordern jedoch bestimmte Sicherheitsmaßnahmen, um potenzielle Gefahren durch elektrische Ströme zu minimieren. Ein wichtiger Aspekt ist die Erdung und der Potentialausgleich der Anlage. In diesem Artikel werden wir genauer darauf eingehen, warum diese Maßnahmen notwendig sind und welche Empfehlungen es gibt.

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Warum Erdung und Potentialausgleich wichtig sind

Balkonkraftwerke müssen geerdet und mit einem Potentialausgleich versehen werden, um Gleich- und Wechselströme sicher abzuleiten. Dies gewährleistet, dass Gestelle und Modulrahmen im Fehlerfall nicht unter Spannung stehen. Durch die Erdung wird eine potenzielle Gefahr für Personen und Tiere verhindert. Der Potentialausgleich stellt sicher, dass alle leitfähigen Teile der Anlage auf dem gleichen elektrischen Potential liegen, um elektrische Schläge zu vermeiden und ein sicheres Umfeld zu schaffen.

Die Potentialausgleichsschiene leitet Überspannungen über das Fundament ins Erdreich ab. (Foto: Wikipedia)
Die Potentialausgleichsschiene – meist im Keller – leitet Überspannungen über das Fundament ins Erdreich ab. (Foto: Wikipedia)

Erdung und Potentialausgleich bei Balkonkraftwerken

Bei großen PV-Anlagen ist eine Erdung und der Anschluss an den zentralen Potentialausgleich des Gebäudes obligatorisch. Bei Balkonkraftwerken mit bis zu zwei Modulen kann in einigen Fällen auf einen Potentialausgleich verzichtet werden. Der Spannungsbereich der erzeugten Gleichspannung liegt in der Regel so niedrig, dass er den Bereich der Sicherheits-Kleinspannung (SELV) von 120V DC nicht überschreitet. Die Erdung geschieht über den Wechselrichter, der ja über den dreiadrigen Anschluss auch mit der Erdleitung (grün-gelb) verbunden ist. Wenn jedoch mehrere Module in Reihe geschaltet werden, erhöht sich die Spannung und ein Potentialausgleich wird möglicherweise erforderlich.

Es wird dennoch empfohlen, immer eine Erdung oder einen Anschluss an den Potentialausgleich des Gebäudes vorzunehmen, insbesondere wenn Personen mit Gestellen und Modulrahmen in Berührung kommen können. Wenn Balkonbrüstungen oder Geländer bereits mit dem Potentialausgleich verbunden sind, sollte dieser auch auf das Gestell, den Modulrahmen und den Mikrowechselrichter übertragen werden.

Empfohlene Vorgehensweise und Materialien

Um eine effektive Erdung und Potentialausgleich zu gewährleisten, sollten bestimmte Vorgehensweisen und Materialien beachtet werden. Der Potentialausgleich sollte mit mindestens 6mm² Kupfermantelleitung, vorzugsweise in grün/gelber Farbe, ausgeführt werden. Diese Leitung sollte mehrdrähtig oder starr sein, um eine zuverlässige Verbindung sicherzustellen.

Es ist ratsam, einen Fachmann mit Erfahrung in der Installation von PV-Anlagen hinzuzuziehen, um die Erdung und den Potentialausgleich korrekt durchzuführen. Dies gewährleistet die Einhaltung der erforderlichen Sicherheitsstandards und vermeidet potenzielle Risiken. Das gilt auch für das Thema Absicherung per FI-Schutz.

Fazit:

Die Erdung und der Potentialausgleich sind wichtige Sicherheitsmaßnahmen bei Mikro-PV-Anlagen oder Balkonkraftwerken. Sie dienen dazu, Gleich- und Wechselströme sicher abzuleiten und potenzielle Gefahren für Personen und Tiere zu verhindern. Obwohl bei kleinen Anlagen mit wenigen Modulen auf einen Potentialausgleich verzichtet werden kann, ist es dennoch empfehlenswert, eine Erdung oder einen Anschluss an den Potentialausgleich des Gebäudes vorzunehmen. Bei der Installation sollte auf hochwertige Materialien und die Einhaltung der Sicherheitsstandards geachtet werden. Im Zweifelsfall sollte immer ein Fachmann hinzugezogen werden, um die Sicherheit der Anlage zu gewährleisten.

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Hintergrundwissern: Warum heißt der Potentialausgleich so?

Der Begriff „Potentialausgleich“ stammt aus dem Bereich der Elektrotechnik und bezieht sich auf die Herstellung eines gleichmäßigen elektrischen Potenzialunterschieds zwischen verschiedenen leitfähigen Teilen oder Systemen, um gefährliche Spannungen und elektrische Ströme zu vermeiden. Der Name „Potentialausgleich“ leitet sich direkt aus der physikalischen Bedeutung des Begriffs „elektrisches Potential“ ab.

Elektrisches Potential ist ein Maß für die elektrische Energie pro Ladungseinheit an einem bestimmten Punkt in einem elektrischen Feld. Wenn zwischen verschiedenen leitfähigen Teilen oder Systemen unterschiedliche elektrische Potentiale auftreten, kann es zu gefährlichen Spannungen und elektrischen Strömen kommen. Dies kann insbesondere dann problematisch sein, wenn eine Person oder ein Lebewesen eine Verbindung zwischen zwei Teilen herstellt, die sich in unterschiedlichen Potentialen befinden.

Der Potentialausgleich zielt darauf ab, diese Unterschiede in den elektrischen Potentialen auszugleichen, indem eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen den Teilen hergestellt wird. Dadurch wird sichergestellt, dass keine gefährlichen Spannungen auftreten können, die potenziell zu Stromunfällen oder anderen Risiken führen könnten. Der Ausdruck „Potentialausgleich“ verdeutlicht den Zweck dieses Prozesses, nämlich das Angleichen der elektrischen Potentiale, um die elektrische Sicherheit zu gewährleisten.

In verschiedenen Anwendungen, wie beispielsweise in Gebäuden, in der Elektroinstallation oder in industriellen Umgebungen, ist der Potentialausgleich ein wichtiger Schutzmechanismus, um sicherzustellen, dass keine gefährlichen elektrischen Spannungen zwischen leitfähigen Teilen auftreten können.