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Erdung bei Photovoltaikanlagen: Wozu dient jede Verbindung?

· 5 Min. Lesezeit ·

Wozu jede Erdverbindung einer Solaranlage dient: Unterkonstruktion, Wechselrichter, Überspannungsschutz und Schiene. Konzepte; Vorgaben nennt die Norm.

Wozu die Erdung dient

Eine Photovoltaikanlage zu erden ist keine einzelne Verbindung, sondern eine Reihe von Verbindungen mit unterschiedlichen Zwecken. Dieser Artikel erklärt die Konzepte. Die genauen Anforderungen (Kabelquerschnitte, Widerstandswerte, Erdertyp und Regeln für die DC-Seite) hängen von der Norm deines Landes und vom Gerät ab und müssen von einer Fachkraft festgelegt werden.

Schutz vor elektrischem Schlag

Bei einem Fehler findet der Strom einen sicheren Weg

  • Verbindet die Metallteile mit Erde
  • Lässt den Schutz bei einem Fehler auslösen
  • Senkt das Risiko von Spannung am Gehäuse

Potentialausgleich

Verringert Spannungsunterschiede zwischen den Teilen

  • Verbindet Unterkonstruktion, Rahmen und Gehäuse untereinander
  • Vermeidet Spannungsunterschiede zwischen Metallteilen
  • Hilft den Schutzeinrichtungen beim Auslösen

Überspannungen und Blitz

Ein Weg für die überschüssige Energie

  • Überspannungsschutzgeräte leiten den Stoß zur Erde ab
  • Sie funktionieren nur mit guter Erdung
  • Sie ersetzen keinen Blitzschutz, wo er gefordert ist
Jede Erdverbindung erfüllt eine dieser drei Aufgaben.

Jede Verbindung und was sie tut

Tippe auf jedes Gerät, um zu sehen, was es tut. Im Diagramm erreichen alle Erdverbindungen dasselbe Erdungssystem.

Interaktiv

Wohin führt jede Erdverbindung?

Tippe auf ein Gerät, um die Aufgabe seiner Erdverbindung zu lesen. Überspannungsschutzgeräte liegen im Nebenschluss, zwischen Leiter und Erde.

DC-Seite (Gleichstrom)AC-Seite (Wechselstrom)Erdung

Unterkonstruktion, Wechselrichter, Verteilung und Überspannungsschutz enden an der Erdungsschiene, die zum Erder führt.

Unterkonstruktion und Rahmen

Potentialausgleich

Verbindet die Metallteile der Module und der Unterkonstruktion untereinander und mit Erde, damit niemand aus Versehen ein spannungsführendes Teil berührt.

Einbauort: von der Unterkonstruktion zur Erdungsschiene

Schutzerde des Wechselrichters

PE

Die Erdungsklemme am Gehäuse des Wechselrichters. Sie lässt den Schutz auslösen, wenn ein Fehler zum Gehäuse auftritt.

Einbauort: vom Wechselrichter zur Erdungsschiene

Erde der Verteilung

PE

Der Schutzleiter, der mit den AC-Stromkreisen verläuft und die Verteilung mit dem Erdungssystem der Anlage verbindet.

Einbauort: von der Verteilung zur Erdungsschiene

Überspannungsschutz: Ableitung zur Erde

Überspannungen

Das Überspannungsschutzgerät verbindet den Leiter mit Erde, wenn eine Überspannung auftritt. Das Kabel zur Erde sollte kurz und direkt sein.

Einbauort: im Nebenschluss, nahe dem Wechselrichter oder der Verteilung

Erder

Erde

Der Punkt, an dem die Anlage auf den Boden trifft. Typ, Tiefe und zulässiger Widerstand folgen der örtlichen Norm.

Einbauort: im Boden, mit der Haupterdungsschiene verbunden

Der Weg zur Erde

In der Praxis folgt die Zeichnung meist derselben Logik: Jede Metallmasse geht zu einer gemeinsamen Schiene und von dort zur Erde.

  1. 1
    Metallteile erfassen

    Unterkonstruktion, Modulrahmen, Wechselrichtergehäuse, Verteilungen und Metallrohre.

  2. 2
    Alles an die Erdungsschiene anschließen

    In der Regel ist jedes Teil mit einem eigenen Leiter an die Schiene angeschlossen, ohne von einem anderen abzuhängen, um die Durchgängigkeit zu wahren; die genaue Anordnung folgt Planung und Norm.

  3. 3
    Die Schiene mit dem Erder verbinden

    Die Schiene führt weiter zum Erdungssystem der Anlage, gemäß Norm und Planung.

  4. 4
    Prüfen und dokumentieren

    Durchgängigkeit und Erdung sollten von einer Fachkraft gemessen und protokolliert werden, bei der Installation und danach regelmäßig.

Was häufig schiefgeht

Beachten

  • Verwende Verbinder und Kabelschuhe, die zur Unterkonstruktion und zum Metall passen
  • Halte das Kabel der Überspannungsschutzgeräte kurz und ohne enge Biegungen
  • Folge der Anleitung des Wechselrichters zur Erdungsklemme
  • Überlasse Messungen und Dokumentation einer Fachkraft

Vermeiden

  • Sich allein auf die Unterkonstruktion verlassen, um den Strom zur Erde zu führen
  • Metalle mischen, die bei Kontakt korrodieren, ohne Behandlung
  • Lose Verbindungen oder solche ohne Wetterschutz herstellen
  • Werte aus einer anderen Anlage oder einem anderen Land übernehmen

Zu Normen und Verantwortung

  • Frage den Installateur, welche Norm angewendet wurde, und lass dir die Messprotokolle geben
  • Bestätige, dass ein Potentialausgleich zwischen Unterkonstruktion, Wechselrichter und Verteilung besteht
  • Prüfe, ob die Überspannungsschutzgeräte mit kurzen Kabeln an Erde liegen
  • Bitte um regelmäßige Überprüfung der Erdung, vor allem in Gebieten mit viel Blitzschlag

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Hier ist Editor Solar mit dem Diagramm dieses Artikels bereits geöffnet. Verschiebe Geräte, bearbeite Beschriftungen, verbinde Komponenten und exportiere als PNG, SVG oder PDF. Kostenlos und direkt im Browser.

Unterkonstruktion der Module, Wechselrichter, Überspannungsschutz und Verteilung an derselben Erdungsschiene, die zum Erder führt.

Ausprobieren: Ergänze die Zeichnung um eine zweite Modulunterkonstruktion und verbinde sie mit derselben Erdungsschiene. Notiere, wo der Erdungsverteiler sitzen würde.

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