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Brennende Solardächer : Albtraum für die Feuerwehr

Durch Montagefehler können sich Lichtbögen an Kabelenden bilden und Feuer auslösen Bild: Freiwillige Feuerwehr Hochstadt

Brennende Solardächer sind nur schwer zu löschen. Denn selbst mit ausgeschalteten Wechselrichtern liegen noch hohe Spannungen an. Das gefährdet die Löschtruppe. Das Absichern einer Photovoltaikanlage ist keineswegs trivial.

          Noch ist es eine Vision: Strom kommt nicht mehr vor allem aus großen, dezentral gelegenen (Wärme-)Kraftwerken, sondern von zahllosen Kleinanlagen in Kellern oder auf Hausdächern. Zusammen mit den übers Land verteilten Windrädern und Biomassekraftwerken entsteht so das vielbeschworene „virtuelle Kraftwerk“, auf das die Netzbetreiber in Abhängigkeit von Stromangebot und -nachfrage zugreifen können. Sie entscheiden, welche Anlage wann und wie lange in Betrieb genommen wird.

          Georg Küffner

          Redakteur im Ressort „Technik und Motor“.

          Damit das zuverlässig funktioniert, müssen Datenleitungen von einer zentralen Leitstelle zu den dezentralen Anlagen gelegt werden. Und zudem muss jedes Kleinkraftwerk ein für jeden Staubsauger selbstverständliches Bauteil haben: einen Ein- und Aus-Schalter. Doch den haben die wie Pilze aus dem Boden schießenden Photovoltaikanlagen (im vergangenen Jahr wurden Anlagen mit einer Leistung von 7000 Megawatt neu ans Netz genommen, was deren Leistung verdoppelt hat) nur ansatzweise. Zwar kann man den Stromfluss in Richtung des Netzes kappen. Das geht aber keineswegs ferngesteuert. Und ganz entscheidend: Trotz dieser Unterbrechung produzieren die Anlagen (wenn die Sonne scheint) weiter eine hohe Spannung, die bis zu 1000 Volt betragen kann.

          Damit stellen Photovoltaikanlagen vor allem für Feuerwehren ein Problem dar. Denn richtet der Feuerwehrmann seinen Löschstrahl auf ein brennendes, mit einer Solaranlage ausgestattetes Haus, kann er sich einen heftigen Stromschlag einhandeln, Spannungen von mehr als 150 Volt gelten als lebensgefährlich. Zwar ist es richtig, dass Brände von Solaranlagen eher selten auftreten; viel weiter oben auf der Schadensliste stehen Diebstähle. Doch kann man das meist durch „Schmorstellen“ (Lichtbögen als Folge von Verdrahtungsfehlern) verursachte Problem nicht negieren. Denn es werden nicht nur Menschen gefährdet, sondern auch die entstehenden Sachschäden sind in der Regel nicht unerheblich: Denn um keinerlei Risiko einzugehen, lässt man die betroffenen Häuser heute lieber kontrolliert abbrennen als einen Feuerwehrmann in Gefahr zu bringen.

          Keine Vorschriften für das Absichern

          Dass bis heute keine Vorschriften für das Absichern von (dachmontierten) Photovoltaikanlagen vorliegen, ist im regelungswütigen Deutschland erstaunlich. Mittlerweile hat man begonnen, entsprechende Vorgaben zu entwickeln. Dabei werden unterschiedliche Wege beschritten: Nicht funktioniert haben die Versuche, mittels aufgesprühtem Schaum oder dem Überwerfen einer schwarzen Folie eine „künstliche Nacht“ zu erzeugen und damit die Module außer Betrieb zu setzen: Der Schaum rutschte ab, die Folie wurde vom Wind weggeweht.

          Bessere Ergebnisse erzielt man mit aktiven Trennschaltern. Die müssen aber möglichst nah an den zu sogenannten Strings zusammengeschlossenen Solarmodulen montiert werden. Denn nur so wird verhindert, dass der in den Solargeneratoren erzeugte Gleichstrom weiterhin zu dem in Keller oder Garage montierten Wechselrichter fließt, wo er zu Wechselstrom gewandelt wird, denn nur dieser ist für das Netz verträglich.

          Einen solchen Solarschalter hat das Unternehmen Eaton Industries entwickelt. Dabei handelt es sich um einen konventionellen Gleichstromschalter, der eine „Unterspannungserkennung“ hat. Dazu wird er mit dem 230-Volt-Hausnetz verbunden, so dass bei Gefahr durch das Trennen des „Signalstroms“ der Solarschalter ausgelöst wird. Andere Hersteller verwenden fernsteuerbare Halbleiterschalter, die sich aus dem anliegenden Gleichstrom versorgen. Oder die Schalter werden von kleinen Gleichstrommotoren bewegt.

          Einige Schalter reagieren auf plötzliche Spannungsänderungen

          Auf lange Sicht werden diese Lösungen mit großer Wahrscheinlichkeit durch Schalter abgelöst werden, die direkt an jedem einzelnen Solarmodul sitzen. Nur so kann man erreichen, dass von den bläulich schimmernden Platten nach einem Brand keinerlei Gefahr ausgeht, denn bei den zentralen Solarschaltern liegt doch immer noch auf einem Stück der Leitung eine Spannung an.

          Damit diese Modulschalter auslösen, setzen die Hersteller auf unterschiedliche Konzepte. Einige Schalter reagieren auf plötzliche Spannungsänderungen, andere machen sich die durch das Feuer steigenden Temperaturen zu nutze. Auch gibt es Lösungen, die auf zwei sich ergänzende Systeme (Relais- und Halbleiterschalter) setzen, die beide in eine Schaltbox eingebaut werden. Damit dieses Trennsystem im Notfall auslöst, schickt man entweder ein Steuersignal zu dem Schalter oder man nutzt die Spannungsänderung, die sich als Folge des Brandes ergibt. Speziell die zweite Lösung ist nicht unumstritten, denn dann kann auch ein kurzer Stromausfall dazu führen, dass sich die Solargeneratoren abschalten. Passiert das etwa während des Urlaubs, bleibt die Anlage längere Zeit außer Betrieb.

          Das Absichern einer Photovoltaikanlage ist also keineswegs trivial. Das auch deshalb, da selbst in den Wechselrichtern ein bisher kaum kommuniziertes Risikopotential steckt. Und zwar stehen deren (Eingangs-)Kondensatoren unter einer hohen Spannung, die sich nach dem Ausschalten nur langsam abbaut.

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