Verschiedene Blitzschutzsysteme für PV-Anlagen Übersicht

Übersicht über verschiedene Blitzschutzsysteme für PV-Anlagen

Blitzschutzsysteme sind in zwei Hauptkategorien unterteilt: äußerer Blitzschutz und innerer Blitzschutz.

Beide Systeme sind oft erforderlich, um einen umfassenden Schutz vor den verschiedenen Arten von Blitzeinschlägen und Überspannungen zu gewährleisten.

In diesem Artikel erläutern wir die verschiedenen Komponenten und Technologien, die in diesen Systemen zum Einsatz kommen.

Äußerer Blitzschutz

Der äußere Blitzschutz ist darauf ausgelegt, direkte Blitzeinschläge sicher abzuleiten, um physische Schäden an der PV-Anlage und dem Gebäude zu verhindern. Er besteht aus folgenden wesentlichen Komponenten:

1. Fangleitungen

Beschreibung:

Fangleitungen, auch bekannt als Blitzableiter, sind speziell entwickelte Leiter, die auf dem höchsten Punkt des Gebäudes installiert werden und dazu dienen, Blitze abzufangen, bevor sie kritische Bereiche erreichen.

Typen:

• Stäbe: Metallstäbe, die vertikal auf dem Dach montiert sind.

• Seile und Maschen: Horizontale Leitungen oder Netzstrukturen, die größere Flächen abdecken.

Vorteile:

• Direkter Schutz: Auffangen und Ableitung des Blitzes direkt von der gefährdeten Struktur.

• Flexibilität: Verfügbar in verschiedenen Designs, um unterschiedlichen Installationsanforderungen gerecht zu werden.

2. Ableitungen

Beschreibung:

Ableitungen transportieren den Blitzstrom sicher von der Fangleitung in die Erdungsanlage. Sie werden so installiert, dass sie den Blitzstrom möglichst direkt und kurz in die Erde ableiten.

Typen:

• Innere Ableitungen: Leitungen, die innerhalb der Gebäudestruktur verlaufen.

• Äußere Ableitungen: Leitungen, die an der Außenseite des Gebäudes befestigt sind.

Vorteile:

• Effektive Ableitung: Minimiert Schäden, indem der Blitzstrom sicher nach unten geleitet wird.

• Vielseitigkeit: Kann sowohl intern als auch extern installiert werden, je nach baulichen Gegebenheiten.

3. Erdungsanlagen

Beschreibung:

Erdungsanlagen sind entscheidend für die sichere Ableitung des Blitzstroms in den Boden. Sie bestehen aus Erdungsstäben, -gittern oder -ringen, die tief in den Boden eingelassen werden, um die elektrische Energie sicher zu verteilen.

Typen:

• Tiefenerder: Lange metallische Stäbe oder Rohre, die vertikal in den Boden getrieben werden.

• Oberflächenerder: Horizontal verlaufende Leitungen oder Gitter, die flach unter der Erdoberfläche verlegt werden.

• Fundamenterder: In die Gebäudefundamente integrierte Erdungssysteme.

Vorteile:

• Sichere Ableitung: Sicherstellung, dass die elektrische Energie effizient im Boden verteilt wird.

• Langlebigkeit: Robuste Lösungen, die für dauerhaften Schutz ausgelegt sind.

Innerer Blitzschutz

Der innere Blitzschutz konzentriert sich darauf, gefährliche Überspannungen zu minimieren und empfindliche elektrische und elektronische Systeme innerhalb der Anlage zu schützen. Folgende Komponenten sind essenziell:

1. Überspannungsschutzgeräte (SPDs)

Beschreibung:

Überspannungsschutzgeräte sind dazu ausgelegt, plötzliche Spannungsstöße abzufangen und abzuleiten, bevor sie elektrische Geräte und Anlagen beschädigen können.

Klassen:

• Typ 1 SPDs: Grobschutz, der direkt an der Einspeisung installiert wird und primär vor direkten Blitzeinschlägen schützt.

• Typ 2 SPDs: Mittelschutz, der an Verteilerschränken oder in Unterverteilungen installiert wird, um restliche Energie zu absorbieren.

• Typ 3 SPDs: Feinschutz, der direkt an empfindlichen Elektrogeräten oder in Steckdosenleisten installiert ist.

Vorteile:

• Vollständiger Schutz: Mehrstufiger Schutz gegen verschiedene Arten von Überspannungen.

• Geräteschutz: Schutz empfindlicher und wertvoller elektronischer Geräte innerhalb der PV-Anlage.

2. Potenzialausgleich

Beschreibung:

Der Potenzialausgleich, auch bekannt als Erdungssystem, stellt sicher, dass keine gefährlichen Spannungsdifferenzen zwischen verschiedenen leitenden Teilen innerhalb des Gebäudes existieren. Es verbindet alle metallischen und elektrischen Komponenten zu einem gemeinsamen Erdungspunkt.

Komponenten:

• Erdungsschienen: Metallische Schienen, die als Verteilpunkte für die Erdungsleitungen dienen.

• Verbindungskabel: Leitungen, die verschiedene metallische Teile und elektrische Systeme mit der Erdungsschiene verbinden.

Vorteile:

• Sicherheitssteigerung: Minimierung des Risikos elektrischer Schläge und Überspannungsschäden.

• Systemintegrität: Sicherstellung eines homogenen elektrischen Potenzials, was die Gesamtsicherheit des Gebäudes erhöht.

3. Blitzschutz-Potentialausgleichsanlage

Beschreibung:

Eine Spezialform des Potenzialausgleichs, die speziell für den Schutz vor Blitzüberschlägen entwickelt wurde. Durchleitet blitzbedingte Überspannungen sicher in die Erdungsanlage.

Komponenten:

• Blitzschutzleiter: Hochleitfähige Leitungen, die den Blitzstrom effizient zur Erdung leiten.

• Trenner und Verbinder: Spezialisierte Vorrichtungen, die sicherstellen, dass Blitzströme nicht in empfindliche Systembereiche gelangen.

Vorteile:

• Spezieller Schutz gegen Blitzströme: Reduzierung von Risiken durch Blitzüberspannungen in spezifischen Bereichen.

• Redundanter Schutz: Zusätzliche Schutzebene, die konventionelle Potenzialausgleichssysteme ergänzt.

Kombination aus äußerem und innerem Blitzschutz

Ein effektiver Blitzschutz erfordert die Kombination von äußerem und innerem Schutz:

Warum die Kombination wichtig ist

• Ganzheitlicher Schutz: Direktes Abfangen und sichere Ableitung von Blitzen durch äußeren Schutz; Minimierung der Überspannungen im internen Netz durch inneren Schutz.

• Erhöhung der Systemzuverlässigkeit: Schutz kritischer Komponenten und Systeme auf mehreren Ebenen.
• Einhaltung von Normen und Vorschriften: Gewährleistet die Erfüllung der gesetzlichen Anforderungen und branchenspezifischen Normen.

Ein umfassendes Blitzschutzsystem, bestehend aus äußerem und innerem Blitzschutz, ist essentiell, um PV-Anlagen vor den vielfältigen Risiken von Blitzeinschlägen und damit verbundenen Überspannungen zu schützen.

Je nach spezifischen Anforderungen und baulichen Gegebenheiten kann ein unabhängiger Fachbetrieb ein maßgeschneidertes Schutzkonzept entwickeln und umsetzen.

Dies sorgt nicht nur für erhöhte Sicherheit und Zuverlässigkeit, sondern auch für eine nachhaltigere und effizientere Nutzung Ihrer PV-Anlage.