Kurzschluss, Blitzeinschlag oder asynchrones Schaltverhalten bei Modulschaltern. Über zwei Jahre haben Fachleute an technischen Anforderungen für Schaltgeräte in Photovoltaiksystemen gearbeitet. Jetzt liefert das Vorhaben Ergebnisse.
PV-Firebreaker. So heißt das Projekt, das unter Federführung von TÜV Rheinland und gemeinsam mit E-T-A Elektrotechnische Apparate, Eaton Industries und SMA durchgeführt wurde. Seit Sommer 2013 haben die Experten an Anforderungen gearbeitet, damit Schaltgeräte in Photovoltaikanlagen fehlerfrei funktionieren – und zwar über die gesamte Lebensdauer des Systems. Denn dass die Komponenten der Photovoltaikanlage sicher funktionieren, spielt eine wichtige Rolle bei Akzeptanz, Verbreitung und für die Rendite der Anlagen.
„Für Schaltgeräte, insbesondere für sogenannte Modulschalter, die in solchen Anlagen installiert sind, gab es bislang keine hinreichend spezifischen technischen Anforderungen. Das hat sich nach Abschluss des Forschungsprojektes jetzt geändert“, sagt Ralf Martin Müller, Geschäftsfeldleiter bei TÜV Rheinland und Leiter des Projektes. Verschiedene Fehlerfälle und Risiken wurden identifiziert, analysiert und auf die Auswirkung hin bewertet. Aus den Ergebnissen sind nun entsprechende Prüfanforderungen entstanden. Die Erkenntnisse fließen nun in die Arbeit internationaler Normungsgremien ein.
Fehler durch Verpolung der Stecker
Die Forscher haben innerhalb des Projektes Fehlern bewertet und die möglichen Belastungen für Freischalteinrichtungen abgeleitet. Dabei wurden beispielsweise Rückströme, Spannungsverdopplung an den Kontakten oder transiente Überströme untersucht. Zu den analysierten Fehlern gehören der Kurzschluss des gesamten Strings, Installationsfehler durch Verpolung der Stecker, induzierte sogenannte Stoßspannung beispielsweise durch Blitzeinschlag oder asynchrones Schaltverhalten von Modulschaltern.
Denn für viele der identifizierten Fehlerrisiken bieten die verfügbaren technischen Normen keine angemessene Lösung. Bei den Laborversuchen kamen sowohl Komponenten der Projektpartner als auch im Markt verfügbare Schaltgeräte zum Einsatz. Um zudem Langzeitbelastungen im Feld zu überprüfen, haben die Fachleute Dauerlastprüfungen unter verschiedenen Umwelt- und Temperatureinflüssen durchgeführt. (N. Petersen)
