Mit der weltweiten Zunahme an installierten Photovoltaikanlagen häufen sich auch die Nachrichten, Videos und Bilder zu Bränden von Solaranlagen, die auf Häusern und Gebäuden installiert sind … Obwohl gemeinhin die Meinung vorherrscht, dass PV-Anlagen nicht besonders gefährlich sind, kommt es laut dieser Studie der Universität von Edinburgh innerhalb eines Jahres zu 29 Bränden pro installiertem Gigawatt Leistung.
Diese Zahl ist beeindruckend, wenn man sich den REPowerEU-Plan der Europäischen Kommission ansieht. Dieser verfolgt unter anderem das Ziel, den Ausbau von EE-Erzeugungsanlagen zu beschleunigen und eine Solarleistungskapazität von 320 Gigawatt bis 2023 und 600 Gigawatt bis 2030 zu erreichen. Vor diesem Hintergrund und nach zuvor erwähnter Studie wird geschätzt, dass es in den Jahren 2025 und 2030 zu 9.000 bzw. 17.500 Bränden in Photovoltaikanlagen kommen könnte, falls nicht zuvor entsprechende Maßnahmen getroffen werden, dies zu verhindern.
Versicherungsgesellschaften und der Bund sind bereits auf dieses Sicherheitsrisiko aufmerksam geworden und es werden Mindestanforderungen zum Brandschutz für PV-Anlagen erarbeitet. In diesem Zusammenhang ist es von entscheidender Wichtigkeit, mögliche Brandrisiken in den Anlagen vorbeugend zu vermeiden. Und um dies zu erreichen, muss zunächst entsprechender Expertenrat eingeholt werden.
Wir bei Unex verfügen über mehr als 45 Jahre Erfahrung hinsichtlich Elektroinstallationen in Außenbereichen. Als innovativer Hersteller haben wir in Hunderten von Photovoltaik-Projekten auf der ganzen Welt hervorragende Lösungen für die Kabelführung geliefert und sind seit Jahren Mitglied der spanischen Photovoltaik-Union (UNEF), was unser Engagement für die Qualität von Sonnenenergiekraftwerken unterstreicht. Aus diesem Grund möchten wir Sie in Sachen PV-Brandschutz beraten.
Die häufigsten Brandursachen in der Photovoltaikbranche
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Da es sich um eine nachhaltige Form der Stromerzeugung handelt und vor allem in Städten eine Reduzierung der CO₂-Emissionen erreicht werden soll, werden auf Gebäuden und industriell oder gewerblich genutzten Hallen immer häufiger Anlagen zur sauberen Stromgewinnung aus erneuerbaren Energien installiert.
So nehmen PV-Anwendungen rasant zu: Nach Schätzungen der Internationalen Energieagentur (IEA) wird sich die Produktionskapazität aller Photovoltaikanlagen bis zum Jahr 2024 weltweit auf 1.000 Gigawatt verdoppeln, sodass im Jahr 2030 ausreichend Solarstrom produziert wird, um den gesamten Jahresbedarf zu decken. Vor dem Hintergrund dieses beschleunigten Wachstums in der Installation von Photovoltaikanlagen ist das Brandrisiko in diesem Sektor ein nicht zu unterschätzender Faktor, da sich die verhältnismäßig neue Technologie noch immer in der Erforschung und Weiterentwicklung befindet.
Aus technischer Sicht und in Anknüpfung an die Studie der Universität Edinburgh ist die Hälfte aller Brände in Solaranlagen auf interne Ursachen zurückzuführen. Sie entstehen durch Probleme und Fehler in der Anlage selbst. Dabei zählen zu den häufigsten Ursachen: eine fehlerhafte Installation der Komponenten, eine Überhitzung der Solarmodule oder des Wechselrichters, wenn sie in einer unzureichend belüfteten Umgebung aufgestellt werden, und um elektrische Fehler aufgrund von schlechten Verkabelungen oder mangelhafter Kabelisolierungen.
Darüber hinaus können auch äußere Umstände zu einem erhöhten Brandrisiko beitragen wie extreme Wetter- und Witterungsbedingungen. Hierzu zählen beispielsweise anhaltende Dürre oder Brände in der Umgebung. Aber auch erhöhte mechanische Belastungen können zu Bränden führen, wie herabfallende Gegenstände, Hagel, Stürme oder Tiere, die die Solarmodule oder die Kabel beschädigen. Ebenso wird das Risiko durch eine mangelnde Wartung erhöht.
Ganz gleich, wodurch der Brand ausgelöst wird, es ist nicht einfach, ein Feuer in einer elektrischen Anlage zu löschen: Denn es kann nicht einfach mit Wasser gelöscht werden. Zudem befinden sich die Solaranlagen meist an abgelegenen oder schwer zugänglichen Stellen.
Doch damit nicht genug. Denn Photovoltaikmodule haben die Besonderheit, dass sie auch während eines Brandes und des Löschens weiterhin Energie produzieren, da sie weiterhin das einstrahlende Sonnenlicht in Strom umwandeln, der durch die Anlage fließt. Dabei entsteht ein zusätzliches Risiko, denn die Gefahr von Stromschlägen steigt. Wenn man bedenkt, dass durch die Kabel einer Photovoltaikanlage bis zu 1500 V Gleichstrom fließen können, sollte dieses Risiko nicht unterschätzt werden.
Vorsorge ist besser als Nachsorge
Der erste Schritt, um letztlich eine sichere PV-Anlage zu betreiben, ist, bereits bei der Planung der Anlage mögliche elektrische Gefahren und durch Brand ausgelöste Risiken zu vermeiden. Auch wenn dies selbstverständlich erscheinen mag, ist es besonders bei elektrischen Anlagen im Freien empfehlenswert, bereits in der ersten Planungsphase eine allgemeine Risikobewertung durchzuführen und dabei die Verwendung von hochwertigsten elektrisch isolierende Materialien zu berücksichtigen, die über entsprechend aktuelle Zertifizierungen verfügen.
Auch der Kabelschutz ist ein weiterer wichtiger Aspekt, der oft vernachlässigt wird. Als ein zweitrangiger Bestandteil der Anlage kann es durchaus vorkommen, dass hier Kosten eingespart werden. Denn die Tragweite einer zuverlässigen Funktion der Kabel wird häufig unterschätzt. Diese Sparmaßnahmen können jedoch zu erheblichen Sicherheitsrisiken führen und damit schlimmstenfalls zu beachtlichen Geldverlusten.
Dieser Aspekt muss hervorgehoben werden, denn es kommt nicht selten vor, dass Photovoltaikanlagen mit direkt auf dem Dach verlegten Leitungen im Betrieb sind. Bei einem Brand kann das Feuer dann sofort auf das Dach übergreifen und falls es sich um ein Metalldach handelt (wie bei Industriehallen), kann es sogar unter Strom stehen durch den stromleitenden Kontakt zwischen Kabel und Metalldach. Das bringt eine hohes Stromschlagrisiko mit sich.
Um dieses Szenario zu vermeiden, ist es empfehlenswert, die Verkabelung ordnungsgemäß zu verlegen und sachgerecht mit Kabelführungssystemen aus isolierendem Material zu schützen, wie etwa den thermoplastischen Kunststoffen von Unex.
Insofern sind metallische Kabeltragsysteme nicht die beste Wahl, um Brände in Photovoltaikanlagen zu verhüten. Außerdem kommt es bei einem Brand in einem Kabel, wenn keine Isolierung vorhanden ist, zu einem Kurzschluss, wenn der stromführende Leiter mit dem metallischem Kabelträger in Kontakt kommt. Und wie bereits erwähnt, erzeugen die Solarmodule auch im Brandfall weiterhin Strom, sodass sich diese Kurzschlüsse durch Spannungen in den Leitern über die gesamte Anlage ausbreiten können, was zu einer Funkenbildung und Lichtbögen führt.
Unex Isolierende Kabelführungssysteme: Keeping you safer
Wir von Unex empfehlen, dass für die Verkabelung von Photovoltaikanlagen Kabelführungslösungen aus isolierendem Material verwendet werden sollten. Zudem werden mit isolierenden Kabelführungen wie unserem Isolierenden Installationskanal 73 oder unserer Isolierenden Kabelrinne 66 mit Deckel die Risiken von elektrischen Schlägen durch indirektes Berühren von Personen ausgeschlossen.
Im Falle einer mangelhaften Kabelisolierung wird zudem das Risiko eines Kurzschlusses zwischen dem Leiter und einem anderen metallischen Element unterbunden, was eine der häufigsten Brandquellen ist. Auch im Brandfall bleibt die elektrische Isolierung der Kabelführungslösungen erhalten, sodass bei einer Lichtbogenbildung andere Metallteile in der Nähe nicht davon betroffen sind, wie etwa der Rahmen des Solarmoduls. Durch die Vermeidung dieser elektrischen Risiken können die Löscharbeiten durch die Feuerwehr einfacher durchgeführt werden.
Und sollte letztlich ein Kabelbrand innerhalb des Kabelkanals entstehen, wird die Ausbreitung des Feuers dadurch erschwert, da er als geschlossene Einheit die Sauerstoffzufuhr einschränkt und er aus einem flammenhemmenden Material besteht. Daher ergibt sich ein selbstlöschender Effekt und das Feuer erlischt von allein.
Unsere Kabelführungsprodukte haben sich seit mehr als fünfzig Jahren in verschiedenen Anwendungen bewährt und zum Erfolg von Elektro-, Telekommunikations- und Klimatisierungsprojekten in verschiedenen Teilen der Welt beigetragen. Hier finden Sie unsere Kabelführungsprodukte für Photovoltaik-Anwendungen.
Schützen Sie den Planeten, ohne den Schutz Ihrer Anlage zu vernachlässigen – mit langlebigen, wirtschaftlichen und sicheren Kabelführungssystemen für Photovoltaikanlagen von Unex.
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Im Unex-Blog behandeln wir eine Vielzahl von interessanten Themen und teilen die Erfahrungen unserer Kunden. Wir möchten darauf hinweisen, dass alle rechtlichen Informationen und Informationen zur Einhaltung der geltenden Vorschriften auf unserer offiziellen Website zu finden sind. Bitte konsultieren Sie diese, um eine umfassendere und genauere Übersicht zu erhalten.
