PV-Brandschutz – Bewertung des Brandrisikos in Photovoltaik-Anlagen und Erstellung von Sicherheitskonzepten zur Risikominimierung

Laufzeit: Februar 2011 - Oktober 2014
Auftraggeber / Zuwendungsgeber:
Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU)
Kooperationspartner: TÜV Rheinland Energie und Umwelt GmbH, Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie e.V. Berlin,Energiebau Solarstromsysteme GmbH, Branddirektion München, Berner Fachhochschule Technik und Informatik, Currenta GmbH & Co. OHG
Webseite: www.pv-brandsicherheit.de
Projektfokus:
Brandversuch mit Gasbrenner an kristallinem PV-Modul
© Fraunhofer ISE

Brandversuch mit Gasbrenner an kristallinem PV-Modul

Messung der Ableitströme über den Löschstrahl mit simuliertem Körperwiderstand
© TÜV Rheinland

Messung der Ableitströme über den Löschstrahl mit simuliertem Körperwiderstand

Durch Lichtbogen beschädigter PV-Modulsteckverbinder
© Fraunhofer ISE

Durch Lichtbogen beschädigter PV-Modulsteckverbinder

Photovoltaik-Anlagen bergen wie jede elektrische Installation ein gewisses Gefahrenpotential bezüglich Brandentstehung und Personengefährdung durch einen elektrischen Schlag. Einige publizierte Brandfälle rückten dieses Thema zu Projektbeginn in den Fokus der Öffentlichkeit. Innerhalb dieses Forschungsprojektes wurde daher die Sicherheit von PV-Anlagen hinsichtlich Risiken zur Lichtbogenentstehung und der Gefahren beim Ausbruch eines Brandes genau untersucht. Besonderes Augenmerk wurde auf die Sicherheit der Feuerwehreinsatzkräfte bei einem Gebäudebrand gelegt.

Als Ergebnis wurde ein umfassender Leitfaden zur Bewertung und Minimierung des Brandrisikos von PV-Anlagen veröffentlicht.

Zur Risikoanalyse und zur Ableitung von Handlungsempfehlungen für Einsatzkräfte wurden verschiedene Versuchsreihen zur Einschätzung der elektrischen Gefahren durch PV-Anlagen und der Emissionen beim Brand von PV-Modulen durchgeführt. Mitarbeiter von Feuerwehren und Technischen Hilfswerken beteiligten sich aktiv an den Untersuchungen. Dadurch sollten Unsicherheiten im Umgang mit PV-Dachanlagen geklärt werden, die zu teilweise stark überzogenen oder gar falschen Berichten in den Medien führten und damit Sicherheitsbedenken in der Öffentlichkeit hervorriefen.

Durch die Aufarbeitung und systematische Ursachenanalyse von bekannten Schadensfällen einerseits sowie durch grundlegende, wissenschaftlich fundierte Untersuchungen an den PV-Modulen andererseits erfolgte im Rahmen dieses Forschungsprojektes eine Einschätzung der realen Lichtbogengefahren. Unterstützend wirkten hierbei die Rückmeldungen von PV-Experten, Versicherungen, Feuerwehren sowie Betreibern von PV-Anlagen in einer breiten Untersuchung zu Brand- und Überhitzungsschäden bei PV-Anlagen. Einen maßgeblichen Anteil an den abgeleiteten Ergebnissen lieferte ein allgemein anerkanntes Verfahren zur Risikobewertung (FMEA), für das ein Expertengremium alle Anlagenkomponenten inklusive Installation, Betrieb und Wartung betrachtete.

Außerdem wurden innerhalb des Projektes die Möglichkeiten sogenannter PV-Lichtbogendetektoren (AFCI) untersucht und ein Messverfahren sowie ein Prüfstand zum Vergleich der Performance verschiedener AFCI entwickelt.

Ausgehend von den ermittelten Risikopotentialen und Felduntersuchungen konnten konkrete Handlungsempfehlungen zur Minimierung des Brandrisikos sowohl für die Hersteller der Komponenten als auch für Planer und Errichter von Photovoltaik-Anlagen gegeben werden. Darüber hinaus wurden signifikante Ergebnisse in verschiedene PV-Normungsgremien eingebracht. Insgesamt wurde durch das Projekt eine deutliche Versachlichung der z. T. unseriösen Berichterstattung über Brandschäden durch PV-Anlagen erzielt.

Eine ausführliche Darstellung der Ergebnisse finden Sie im Abschlussbericht, der unter  http://www.pv-brandsicherheit.de/8/   herunter geladen werden kann.