Die Liste der 5 häufigsten Fehler an Photovoltaik-Anlagen

Ein Gastbeitrag der Envaris GmbH, Service-Dienstleister für Photovoltaik-Anlagen (Update vom 17.03.2022)

Photovoltaikanlagen gelten als wichtige Pfeiler der Energiewende. Jede PV-Anlage vermeidet Treibhausgasemissionen und Solarstrom reduziert die Stromkosten. Für die Betreiber einer neuen Photovoltaik-Anlage ist der fehlerfreie Betrieb wichtig. Dabei ist die Voraussetzung, bei der Montage ihrer Anlage auftretende Fehler zu erkennen und sofort beheben zu lassen.

ENVARIS hat die 5 häufigsten Probleme an Photovoltaikanlagen erfasst und aufgelistet. Alle Fehlerquellen können bei der Montage der PV-Anlage auftreten und sollten vom Auftraggeber bei der Abnahme überprüft werden. Kann er diese Überprüfung selber nicht durchführen, sollte er einen Sachverständigen zu Rate ziehen.

Aufbau einer Photovoltaikanlage

Die wichtigsten Komponenten einer Photovoltaikanlage haben wir in der Reihenfolge von der Erzeugung bis zur Netzeinspeisung aufgeführt:

1. Unterkonstruktion mit passendem Befestigungsmaterial
2. Photovoltaikmodule
3. Gleichstromkabel (DC-Kabel) mit passenden Steckern gebündelt im Generatoranschlusskasten (in der Grafik nicht dargestellt)
4. Sicherheitselektronik (Überspannungsschutz) 
5. Wechselrichter
6. Wechselstromkabel (AC-Kabel) für Verbindung zum Zählerschrank (in der Grafik nicht dargestellt)
7. Stromzähler für Einspeisung und Bezug

Je nach Bedarf und Anforderungen ergänzen weitere Komponenten die PV-Anlage.

Keine oder unvollständige Anlagendokumentation

Bei kleineren Photovoltaikanlagen erfolgt die Planung und Auslegung anhand des Energieverbrauchs, der Dachfläche, der verfügbaren Module und Wechselrichtervorgaben. An diesen Vorgaben orientieren sich die Monteure, schrauben die Anlage auf das Dach und schließen sie an. Nach den erfolgreichen Messungen zur Inbetriebnahme, wird sie durch den Elektriker in Betrieb genommen. Treten keine Fehler auf und die Anlage läuft problemlos, wird sie in der Regel von dem Betreiber abgenommen und vollständig bezahlt.

Zu einer mangelfreien Photovoltaikanlage gehört auch immer eine vollständige Anlagendokumentation. Planer und Handwerker finden in der DIN 62446-1 (VDE 0126-23-1), neben Anforderungen zur Inbetriebnahmemessung auch die erforderlichen Unterlagen, die sie für die Dokumentation benötigen:

• String- und Schaltpläne
• Seriennummern der verbauten Anlagenteile
• Datenblätter und Garantiezertifikate der Komponenten
• Adressen der Anlagenplaner und ausführenden Unternehmen
• Messprotokolle

Spätestens im Fall eines Fehlers oder bei der Wartung/Inspektion der Anlage werden diese Dokumente gebraucht. Fehlen sie, müssen sie mühsam zusammengestellt werden. Besonders problematisch wird es, wenn die ausgewählten Produkte nach ein paar Jahren nicht mehr auf dem Markt sind. Dann steigt der Aufwand und es wird sogar teilweise unmöglich, die benötigten Informationen zu erhalten.

Eine fehlende oder unvollständige Anlagendokumentation ist demzufolge ein Mangel.

Fehler bei der Leitungsführung

Gleichstromleitungen ohne Schutz quer über das Dach verlegt, Leitungen in der Regenrinne, dicke Leitungsbündel im engen Radius um das scharfe Ende eines Blechdachs – diese Art der Montagen sind bei Bestandsanlagen leider keine Seltenheit. Selbst ein Laie kann bei dieser Aufzählung erahnen, dass es sich nicht um eine fachgerechte Leitungsführung handelt.

Auch ohne direkt erkennbare Mängel können Befestigungen und Leitungsführungen viele Fehler enthalten:

• Dicke Leitungsbündel reduzieren die Stromtragfähigkeit der Leitungen. Dieser Punkt muss in der Planung beachtet werden.
• Plus- und Minusleitungen sollten in getrennten Kanälen geführt werden.
• Besonders bei landwirtschaftlichen Anlagen sollten offene Kanäle verwendet werden, um Nagern keinen Unterschlupf zu gewähren.
• Auch UV-beständige Photovoltaikkabel sollten vor direkter Sonneneinstrahlung geschützt verlegt werden.
• Werden Brandschutzwänden durchbohrt, sind besondere Anforderungen an Abdichtung und verwendete Materialien zu beachten.
• Bei langen, vertikalen Kabelführungen müssen die Leitungen in regelmäßigen Abständen befestigt werden, da das Eigengewicht der Leitungen zu starken Belastungen und Schäden führen kann. Dabei dürfen die Kabel nicht beschädigt werden.

Nichtbeachtung der Herstellervorgaben bei der Befestigung

Die Unterkonstruktionen für Photovoltaikanlagen wurden in der Regel vom Hersteller statisch geprüft. Damit die Prüfungen in der Praxis Bestand haben, müssen die Monteure alle bei der Prüfung angenommenen Voraussetzungen einhalten. Dazu zählen die Umgebungsbedingungen, wie mögliche Wind- und Schneelasten, aber auch die Statik des Gebäudes und die Beachtung der Herstellervorgaben zur Befestigung der Unterkonstruktion. Die Anzahl der Dachhaken sowie vorgegebene Randabstände müssen dabei unbedingt eingehalten werden.

Die Vorgaben der  Hersteller sind nicht nur für die Unterkonstruktion, sondern auch bei der Befestigung der Module auf der Unterkonstruktion zwingend einzuhalten. In der Regel geben die Hersteller bestimmte Klemmbereiche vor bzw. gelten unterschiedliche Belastbarkeiten bei einzelnen Befestigungspunkten. Die Nichtbeachtung der Herstellervorgaben kann zum Garantieverlust führen und sind daher ein weiterer Mangel.

Ungeeigneter Standort für Wechselrichter

Wechselrichter müssen immer zugänglich, aber vor starken Witterungseinflüssen geschützt montiert werden. Bei geeigneter IP-Schutzklasse ist es möglich, die Wechselrichter außerhalb des Gebäudes zu montieren. In dem Fall ist es aber wichtig, sie durch ein Vordach oder Ähnliches vor direkter Sonneneinstrahlung und starkem Regen zu schützen.

Insbesondere bei landwirtschaftlichen Anlagen sollte man darauf achten, dass die Geräte für Tiere unzugänglich installiert werden. Zudem müssen die erforderlichen Schutzklassen für den jeweiligen Montageort (Feuchtraum, feuergefährdete Betriebsstätte etc.) eingehalten werden. Das gilt auch für alle anderen elektrischen Komponenten (Verteilerkästen etc.) in diesem Bereich.

Auch wenn die notwendige Schutzklasse eingehalten wird, sollte die Installation in staubigen und sehr schmutzigen Umgebungen vermieden werden. Schmutzablagerungen auf den Geräten verschlechtern die Wärmeabfuhr. Bei aktiv gekühlten Geräten können Lüfter und Lüftungsgitter so stark verschmutzen, dass diese nicht mehr funktionieren. Die daraus resultierende Überhitzung der Geräte führt zu einer Abregelung der Leistung und verkürzt ihre Lebensdauer. Gleiches gilt für die Montage der Wechselrichter an sauberen, aber gleichzeitig sehr warmen Orten (Spitzböden etc.).

Wechselrichter sollten generell so montiert werden, dass sie für Wartung, Reinigung, Reparatur und Abschalten gut zu erreichen und Zugänge nicht versperrt sind.

Nichtbeachtung des installierten Blitzschutzes

Die Installation einer Photovoltaikanlage erhöht nicht die Gefahr eines Blitzeinschlages für das Gebäude. Ist bereits ein äußerer Blitzschutz auf einem Gebäude installiert, muss die PV-Anlage in das bestehende Blitzschutzkonzept eingebunden werden. 

Bei einem getrennten Blitzschutzsystem muss zwischen PV-Anlage und Blitzschutzanlage ein Mindestabstand von 0,5 bis 1 m eingehalten werden.

In beiden Fällen ist es wichtig, im Gebäude einen Blitzschutz in Form von Überspannungsschutzgeräten zu installieren. Hier müssen Installateure die Trennung zwischen geschützten und ungeschützten Leitungen beachten. Die Einbeziehung einer Blitzschutzfachkraft ist in jedem Fall zu empfehlen.

Ein häufiger und leicht erkennbarer Fehler ist die Überbauung des Blitzschutzes durch die Photovoltaikanlage. Dabei wird die Anlage nicht in den Blitzschutz eingebunden. Falls durch die Errichtung der Photovoltaikanlage die Wirksamkeit der Blitzschutzanlage beeinträchtigt wird, können im Schadensfall Regressforderungen auf den Verursacher zukommen.

Fazit

Installationsunternehmen haben in den vergangenen Jahren eine große Anzahl von Photovoltaikanlagen errichtet und angeschlossen. Dabei können verschiedene Fehler auftreten. Ob es sich um einen Mangel oder einen Schaden handelt, können nur Fachleute oder Sachverständige beurteilen. Daher ist es ratsam, bei der Abnahme der PV-Anlage einen unabhängigen Sachverständigen oder Gutachter einzubeziehen. So können Sie sichergehen, dass die Anlage möglichst lange die gewünschte saubere Energie liefert.

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