Prüfung elektrischer PV-Schutzeinrichtungen gesetzlich vorgeschrieben
17.05.2024Update: Durch das Solarpaket I entfällt für einige Anlagen die Anforderung, dass eine akkreditierte Prüfstelle eine Konformitätserklärung nach VDE-AR-N 4110 abgeben muss. Zudem benötigen neue Anlagen erst ab einer kumulierten installierten Leistung von 270 kW eine sogenannte übergeordnete Entkupplungsschutzeinrichtung, die nachweispflichtig geprüft werden muss. „Die Prüfung von Schutzeinrichtungen ist aber grundsätzlich für alle Anlagen empfehlenswert, um einen zuverlässigen und sicheren Betrieb zu gewährleisten“, sagt Florian Schnitzlbaumer, Experte der Abteilung Elektro- und Gebäudetechnik der TÜV Süd Industrie Service GmbH.
In Deutschland werden immer mehr PV-Anlagen an das öffentliche Stromnetz angeschlossen. Damit PV-Anlagen mit einer kumulierten installierten Leistung ab 270 kW (vor dem Beschluss des Solarpakets I waren es 135 kW) eine endgültige Betriebserlaubnis erhalten, muss die Konformitätserklärung einer akkreditierten Zertifizierungsstelle vorliegen. Eine der Grundlagen für die Konformitätserklärung ist die Prüfung der elektrischen Anlagen einschließlich der elektrischen Schutzeinrichtungen. Die Pflicht zur Zertifizierung der PV-Anlage und die Prüfpflicht für elektrische Schutzeinrichtungen lässt sich aus der TAR Mittelspannung (VDE-AR-N 4110) ableiten. Die Prüfpflicht für Schutzeinrichtungen und Schutzrelais an sonstigen elektrischen Anlagen ergibt sich u. a. aus der Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung-(DGUV)-Vorschrift 3 bzw. 4 und der VDE 0105-100.
Mit der Schutzprüfung an PV-Anlagen vor Inbetriebnahme und wiederkehrend soll die Sicherheit und Verfügbarkeit erhöht werden.
Bild: TÜV Süd
„Fehlerhafte elektrische Betriebsmittel – bspw. Defekte an Isolierungen, Klemmstellen oder Schaltgeräten – können Kurzschlüsse im Netz auslösen. Dadurch können bspw. elektrische Anlagen beschädigt oder unter Umständen das öffentliche Stromnetz negativ beeinflusst werden“, sagt Florian Schnitzlbaumer, Experte der Abteilung Elektro- und Gebäudetechnik bei der TÜV Süd Industrie Service GmbH. Andererseits können Störungen im öffentlichen Netz auch einen negativen Einfluss auf PV-Anlagen haben. „Wenn Fehler auftreten, greifen die Schutzeinrichtungen ein und schützen das Netz bzw. die Anlagen“, erklärt Schnitzlbaumer. „Wenn der Schutz allerdings falsch eingestellt ist oder nicht funktioniert, können Schutzabschaltungen ausbleiben oder unnötig ausgelöst werden.“
Inbetriebnahme durch spezifische Prüfverfahren
Schutzprüfungen sind nicht nur vor Inbetriebnahme einer Anlage vorgeschrieben, sondern müssen auch wiederkehrend – im Allgemeinen alle vier Jahre – durchgeführt werden. Um die Wirksamkeit von Schutzeinrichtungen zu prüfen, simuliert z. B. das TÜV Süd-Team mit einem Schutzrelaisprüfgerät mögliche Fehlerzustände. Mit diesem Vorgehen lassen sich mehrere Schutzeinrichtungen in kurzer Zeit prüfen, wodurch Inbetriebnahmen von PV-Anlagen beschleunigt und Ausfallzeiten bei wiederkehrenden Prüfungen minimiert werden können. Da die Prüfgeräte mit der dazugehörigen Software eine nachvollziehbare Dokumentation der Ergebnisse ermöglichen, kann die Prüfung im Anschluss bewertet werden.
Eine Schutzprüfung vor Inbetriebnahme hat TÜV Süd bspw. an einer Photovoltaikanlage mit 1,7 MW Leistung auf den Dächern eines mittelständischen Familienunternehmens westlich von München durchgeführt. Dabei wurden die Anrege- und Auslöswerte der Schutzrelais geprüft, die wesentlichen Betriebsmitteldaten protokolliert sowie das anforderungsgerechte Auslösen unterschiedlicher Schutzeinrichtungen kontrolliert. Im Rahmen der Schutzprüfung erfolgte ebenfalls eine Inaugenscheinnahme der elektrischen Anlage.
