Sicherheit in der PV-Feldinstallation

Sicherheit in
der PV-Feldinstallation

Richtige Auswahl und Auslegung der Installationskomponenten

Bei der Komponentenauswahl für PV-Systeme stehen PV-Module und Wechselrichter im Fokus – den Installationskomponenten wird oft nur wenig Beachtung geschenkt. Dabei schlummert dort ein hohes Risiko-, aber auch Effizienzpotenzial. Hier setzen die PV-Steckverbinder aus dem Sunclix-Programm an – die Anlage wird damit sicherer und wirtschaftlicher.
Eine typische PV-Anlage besteht aus einer größeren Anzahl von PV-Modulen, die auf Gestellen oder Schienen montiert werden, einem oder mehreren Wechselrichtern, Schutz- und Überwachungseinrichtungen sowie Kommunikationsgeräten. Bei größeren Anlagen werden die Module vor einem Zentralwechselrichter in sogenannten Geräteanschlusskästen – auch GAK genannt – zusammengeführt. Die Anbieter der Wechselrichter überbieten sich mit Effizienzrekorden von nahezu 100%; und auch die Modulhersteller preisen höchste Wirkungsgrade und beste Erträge ihrer Ware an. Diese und weitere Daten dienen Planern und Projektierern von PV-Systemen dann bei der Kaufentscheidung.

Verbindungstechnik wird oft unterschätzt

Zur Verbindung der aufgeführten Einzelkomponenten werden Leitungen und Verbindungstechnik benötigt. Hierbei erfolgt die Auslegung häufig nach Tabellen und Vorgaben der Planungs-Software. Um die Anfangsinvestition niedrig zu halten und das Angebot an den Endkunden attraktiv zu gestalten, werden die Leitungsquerschnitte minimal ausgelegt. Dass dadurch höhere Wärmeverluste in den Kabeln auftreten, wird dem Endkunden oft verschwiegen. Diese Verluste führen zu Ertragseinbußen, die sich über die Lebensdauer der Anlage zu sechsstelligen Beträgen addieren können. Ähnliches passiert bei der Verbindungstechnik. Auch hier entscheiden die Preise häufig über die Auswahl der Komponenten. Hier schlummert ein oft verkanntes Potenzial – sowohl im positiven Sinne bei der Verlust-Minimierung – als auch im negativen Sinne.

Pseudo-kompatible DC-Steckverbinder als Risiko

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (Fraunhofer ISE) in Freiburg hat zusammen mit dem TÜV Rheinland und weiteren Partnern hierzu wichtige Erkenntnisse gewonnen. In den Ergebnissen einer Risikoanalyse zu Brand- und Fehlerursachen in PV-Systemen taucht der DC-Steckverbinder gleich viermal auf den vorderen Rängen auf. Das höchste Risiko überhaupt stellt die Verwendung von DC-Steckern unterschiedlicher Hersteller dar. An dritter Stelle in der Gesamtauswertung steht das mängelbehaftete Anschließen von DC-Steckverbindern während der Installation mittels Crimpen. Auf weiteren Plätzen folgen fehlerhaftes Verrasten der DC-Steckverbinder sowie beschädigte Stecker. Für die PV-Installation bieten zahlreiche Hersteller DC-Steckverbinder an. Die meisten sind dabei so ausgeführt, dass sie sich mit dem wohl bekanntesten Vertreter des Schweizer Anbieters Multi-Contact – dem MC4-Stecker – verbinden lassen. Diese Angleichung des Stecker-Designs bezeichnen die Anbieter fälschlich als Kompatibilität: Kompatibel zum Quasi-Industriestandard oder MC4-kompatibel lauten die Werbebotschaften. Schaut man genauer hin, bringt diese Angleichung keinen Vorteil – das hat auch die oben erwähnte Projektgruppe herausgefunden. Sofern nicht alle Steckverbinder-Komponenten aufeinander abgestimmt sind, birgt die Anwendung unkalkulierbare Risiken. Unterschiedliche Metalloberflächen führen zu Korrosion, zu erhöhten Übergangswiderständen und somit letztlich zu Ertragsverlusten. Erwärmen sich die Stecker zu stark, kann es zum Ausfall der Anlage und sogar zu Bränden kommen. Aus Kunststoffen und Dichtungsmaterialien können Zusatzstoffe wie Weichmacher austreten, die wiederum die mechanische Stabilität anderer Kunststoffe beeinträchtigen können. Ähnliches gilt für Hilfsstoffe während der Metallteile- und Kunststofffertigung. Bereits nach kurzer Betriebszeit kommt es zu Versprödungen der Steckergehäuse und zu Brüchen. Der Berührschutz spannungsführender Teile ist dann nicht mehr gegeben.

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Phoenix Contact GmbH & Co. KG
www.phoenixcontact.de

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