FI-Schutz einer Fotovoltaik-Anlage – das musst Du wissen
FI-Schutz einer Fotovoltaik-Anlage: Im Zuge der Energiewende gewinnt die Nutzung erneuerbarer Energien immer mehr an Bedeutung. Eine beliebte Methode, um Sonnenenergie in elektrischen Strom umzuwandeln, ist die Fotovoltaik-Anlage. Um die Sicherheit und den ordnungsgemäßen Betrieb einer solchen Anlage zu gewährleisten, ist eine Absicherung mit einem Fehlerstromschutzschalter (FI) von großer Bedeutung. In diesem Artikel werden wir einen Überblick darüber geben, wie eine Fotovoltaik-Anlage mit einem FI abgesichert wird. Hinweis: Dieser Artikel soll einen groben Überblick über das Thema geben und kann und soll die Beratung und Installation durch einen Fachmann/Fachhandwerker nicht ersetzen!
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Ein Fehlerstromschutzschalter, auch als RCD (Residual Current Device) bezeichnet, ist eine elektrische Vorrichtung, die Personen vor gefährlichen Stromunfällen schützt, indem sie den Stromkreislauf unterbricht, wenn ein Fehlerstrom auftritt. Ein FI erkennt den Unterschied zwischen dem Hin- und Rückstrom in einem Stromkreislauf und reagiert, sobald ein Fehlerstrom festgestellt wird. Dieser Fehlerstrom kann beispielsweise durch einen Kabelbruch, eine Beschädigung der Isolierung oder eine fehlerhafte Verbindung verursacht werden.
Zwei Ebenen beim Schutz durch einen FI
Der FI-Schutz einer Fotovoltaik-Anlage erfolgt in der Regel auf zwei Ebenen: der Generatorseite und der Wechselrichterseite. Auf der Generatorseite wird der Stromfluss zwischen den Solarmodulen und dem Wechselrichter überwacht. Eine Schutzeinrichtung im Wechselrichter erkennt eventuelle Fehlerströme und unterbricht bei Bedarf den Stromfluss. Auf der Wechselrichterseite – eigentlich der Hausanschlussseite – wird der Stromfluss zwischen dem Wechselrichter und dem Hausnetz überwacht. Auch hier überwacht der FI den Stromkreislauf und schaltet im Falle eines Fehlerstroms ab.
Es ist wichtig zu beachten, dass der FI in der Regel eine bestimmte Auslösezeit hat, die den maximalen Fehlerstrom angibt, bei dem er reagiert. Für Fotovoltaik-Anlagen beträgt dieser in der Regel 30 mA. Das bedeutet, dass der FI den Stromkreislauf unterbricht, wenn ein Fehlerstrom von mehr als 30 mA erkannt wird.
Jeweilige Vorschriften für den FI-Schutz einer Fotovoltaik-Anlage beachten
Die Absicherung einer Fotovoltaik-Anlage mit einem FI ist gesetzlich vorgeschrieben und dient dem Schutz von Personen und der Vermeidung von Schäden an der Anlage. Die genauen Anforderungen und Vorschriften können je nach Land und Region variieren, daher ist es wichtig, die geltenden Normen und Richtlinien zu beachten.
In Deutschland sind für den Anschluss von Fotovoltaik-Anlagen an das öffentliche Stromnetz die Technischen Anschlussregeln Niederspannung (TAB NS) des jeweiligen Netzbetreibers maßgeblich. Außerdem die Normen DIN VDE 0100-410 (IEC 60364-4-41) und die DIN VDE 0100-712 (IEC 60364-7-712). Diese Regeln legen die Anforderungen an die Absicherung und den Netzschutz fest. Sie enthalten auch Vorgaben zur Abschaltung bei Fehlerstrom und zur Überwachung der Anlage.
Problemfall Fotovoltaik und FI
Es gibt jedoch einige Probleme, die bei einem FI-Schutz einer Fotovoltaik-Anlage auftreten können und daher bei der Planung beachtet werden sollten:
- Fehlauslösungen: Ein FI-Schutzschalter kann in manchen Fällen fälschlicherweise auslösen, obwohl kein tatsächlicher Fehlerstrom vorliegt. Dies kann beispielsweise durch kapazitive Ströme verursacht werden, die durch lange Leitungen oder den Einsatz von Wechselrichtern entstehen. Diese Fehlauslösungen können zu Unterbrechungen der Stromversorgung führen und die Verfügbarkeit der Anlage beeinträchtigen.
- Hohe Gleichfehlerströme: Fotovoltaik-Anlagen erzeugen Gleichstrom, während FI-Schutzschalter normalerweise für den Schutz von Wechselstromnetzen ausgelegt sind. Gleichstromfehlerströme können spezifische Herausforderungen für FI-Schutzschalter darstellen, da sie eine andere Charakteristik aufweisen als Wechselstromfehlerströme. Die Auswahl und Dimensionierung von FI-Schutzschaltern für Fotovoltaik-Anlagen erfordert daher besondere Aufmerksamkeit und entsprechendes Fachwissen. Daher sollte der Elektriker als Fachmann hinzugezogen werden. Wenn der Laien in den Baumarkt rennt und einen beliebigen FI-Schutz kauft und selbst einbaut, kann das in die sprichwörtliche Hose gehen.
- Zusätzliche Schutzeinrichtungen: Neben dem FI-Schutzschalter können in einer Fotovoltaik-Anlage weitere Schutzeinrichtungen erforderlich sein, um einen umfassenden Schutz zu gewährleisten. Dazu gehören Überspannungsschutzgeräte, Überstromschutzeinrichtungen und Fehlerstrom-Überwachungseinrichtungen. Wechselrichter beispielsweise müssen einen „NA-Schutz“ haben. Die korrekte Auswahl, Installation und Koordination dieser Schutzeinrichtungen kann komplex sein.
Es ist wichtig, dass die Planung, Installation und eventuelle Wartung eines FI-Schutzsystems in einer Fotovoltaik-Anlage von qualifizierten Fachleuten durchgeführt wird, um potenzielle Probleme zu identifizieren und zu vermeiden. Die genauen Anforderungen und Bestimmungen für den FI-Schutz von Fotovoltaik-Anlagen können je nach Land, Vorschriften und Normen variieren, daher ist es ratsam, sich an örtliche Richtlinien und Experten zu wenden, um spezifische Fragen und Anforderungen zu klären.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eine Fotovoltaik-Anlage mit einem FI abgesichert wird, um Personen vor Stromunfällen zu schützen und die ordnungsgemäße Funktion der Anlage sicherzustellen. Der FI überwacht den Stromfluss und reagiert in Millisekunden.
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