Bis ins Detail geregelt

Photovoltaikanlagen dienen der Erzeugung elektrischer Energie aus Sonnenlicht. Sie werden in der Regel netzparallel betrieben, das heißt der erzeugte Strom wird teilweise oder komplett in das öffentliche Stromnetz eingespeist und nach gesetzlich fixierten Tarifen vergütet. Aktuell sind über 98 Prozent aller in Deutschland installierten Photovoltaikanlagen an das dezentrale Niederspannungsnetz angeschlossen.

Wie andere elektrische Anlagen unterliegen insbesondere Photovoltaikanlagen und deren zugehörige Betriebsmittel der Alterung und Abnutzung durch Umwelteinflüsse und besondere Betriebsbedingungen. Um Fehler und Störeinflüsse zu vermeiden beziehungsweise zu beseitigen und somit die Wirtschaftlichkeit (Ertragssicherung) und Anlagensicherheit (Schutz von Personen und Sachsubstanz) über die gesamte Lebensdauer zu gewährleisten, sind die Anlagen nach den allgemein anerkannten Regeln der Technik zu installieren und zu prüfen.

Als anerkannte Regeln der Technik wird unter anderem das Normenwerk des Verbandes der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (VDE) angesehen. Da die Installation von Photovoltaikanlagen jedoch fachübergreifend geschieht, sind weitere Regularien und Herstellerangaben zu berücksichtigen, auf die in den VDE-Normen Bezug genommen wird. Dazu gehören das Regelwerk des Dachdeckerhandwerks, die Landesbauordnungen und die Leitungsanlagenrichtlinie der Länder (LAR).

Anerkannte Regeln der Technik

Betreiber kleiner Photovoltaikanlagen auf privaten Hausdächern sind nicht verpflichtet, ein Gewerbe für den Anlagenbetrieb anzumelden. Es wird angenommen, dass die Gewinnerzielungsabsicht nicht im Vordergrund steht beziehungsweise die erzielten Überschüsse selbstkostendeckend sind oder unterhalb einer Bagatellgrenze bleiben. Die Betreiber aller Anlagen, bei denen eine fehlende Gewinnerzielungsabsicht nicht begründet werden kann, sind jedoch gefordert, ein Gewerbe anzumelden.

Gleichzeitig ergibt sich dadurch die Verpflichtung, das Unternehmen bei der Berufsgenossenschaft anzumelden. Dadurch erlangt das Vorschriftenwerk der Berufsgenossenschaft für alle Mitgliedsunternehmen und deren Arbeitnehmer Gültigkeit. Insbesondere gilt dies für die Unfallverhütungsvorschriften, die als autonomes Satzungsrecht der Unfallversicherungsträger im Sinne des Siebten Buches des Sozialgesetzbuchs (SGB VII, Paragraf 15) betrachten werden.

Die Grundlagen einer Prüfung

Neben den allgemeinen gesetzlichen Bestimmungen sind auch diese Vorschriften bindend. Im Folgenden werden die Grundlagen erläutert, die bei der Prüfung von Photovoltaikanlagen zu berücksichtigen sind.

Das Gesetz über die Elektrizitäts- und Gasversorgung, kurz Energiewirtschaftsgesetz (EnWG), in der letzten Neufassung vom Juli 2005 beschreibt unter Teil 6 „Sicherheit und Zuverlässigkeit der Energieversorgung“ in Paragraf 49 die Anforderungen an Energieanlagen. Daraus kann abgeleitet werden, dass bei der Inbetriebnahme einer elektrischen Anlage und einer Photovoltaikanlage unter anderem DIN VDE 0100-600 gilt.

Hierin werden die Anforderungen an Erstprüfungen von Niederspannungsanlagen vorgegeben. Als Prüfung werden in 6.3.1 zunächst alle Maßnahmen definiert, „mit denen die Übereinstimmung der elektrischen Anlage mit den Anforderungen“ der Normenreihe DIN VDE 0100 überprüft wird. Eine Erstprüfung ist nach Errichtung einer neuen Anlage oder nach Änderung oder Erweiterung einer bestehenden Anlage durchzuführen. Sie beinhaltet die Besichtigung, Erprobung und Messung sowie das Erstellen eines Prüfberichtes.

Der Umfang von wiederkehrenden Prüfungen von elektrischen Anlagen wird in DIN VDE 0105-100 Abschnitt 5.3.101 spezifiziert. Auch hier besteht die Prüfung aus den drei vorgenannten Prüfschritten. Konkrete Angaben über sinnvolle Zeitabstände sind nicht enthalten.

Die Anforderungen an Erstprüfungen und wiederkehrende Prüfungen werden in VDE 0126-23 Abschnitt 5 konkretisiert. Die grundlegenden Prüfschritte nach DIN VDE 0100-600 werden hier um konkrete Anforderungen an die Prüfung der Komponenten der Photovoltaikanlage (insbesondere des Gleichstromsystems) erweitert.

Für elektrische Anlagen gilt außerdem die DGUV Vorschrift 3 „Elektrische Anlagen und Betriebsmittel“ (früher BGV A3). Danach hat der Unternehmer dafür zu sorgen, dass elektrische Anlagen und Betriebsmittel entsprechend den elektrotechnischen Regeln errichtet, geändert und instand gehalten (Paragraf 3) und weiterhin auf ihren ordnungsgemäßen Zustand geprüft werden (Paragraf 5).

Betreiber ist verantwortlich

Als elektrotechnische Regeln werden „die allgemein anerkannten Regeln der Elektrotechnik, die in den VDE-Bestimmungen enthalten sind“, definiert (Paragraf 2 Absatz 2).

Somit ist der Unternehmer dafür verantwortlich, dass die neue elektrische Anlage und deren Betriebsmittel sicher benutzt werden können. Der Unternehmer wird aus diesem Grunde dazu angehalten, sich vom Errichter oder Hersteller der Anlage ausdrücklich bestätigen zu lassen, dass die von ihm errichtete Anlage und hergestellten Betriebsmittel den Bestimmungen der Unfallverhütungsvorschriften entsprechen.

Um diese Bestätigung abgeben zu können, werden elektrische Niederspannungsanlagen vor der Inbetriebnahme entsprechend DIN VDE 0100-600 geprüft. Für Solarstromanlagen gelten außerdem die Anforderungen der VDE 0126-23.

Unter Einbezug des Paragrafen 49 des EnWG gelten fehlende oder nicht ausreichende Dokumentationen und Protokolle der Erstinbetriebnahme nach DIN VDE 0100-600 und VDE 0126-23 grundsätzlich als Mangel beziehungsweise unfertiges Werk.

Fehlende Dokumentation rächt sich

Im praktischen Betrieb von Anlagen zeigen sich viele Fehler, die wiederholt vorkommen und zum Teil den sachgerechten Betrieb stören oder zu Ausfällen der Stromproduktion führen. Ein Prüfprotokoll über die Inbetriebnahme ist selten vorzufinden. Daher müssen bei den meisten Prüfungen im Betrieb befindlicher Anlagen zunächst alle Schritte der Erstprüfung durchgeführt werden. Ordnungsgemäße Prüfungen können nur bei Vorliegen einer Dokumentation der Anlage durchgeführt werden. Fehlende Dokumentationen erschweren die Prüfung und erzeugen zusätzlichen Aufwand. Die notwendigen Unterlagen werden in den folgenden Abschnitten beschrieben.

Der Zweck einer Dokumentation nach VDE 0126-23 ist die Auflistung des Mindestumfangs der Unterlagen, die im Anschluss an die Installation einer netzgekoppelten Photovoltaikanlage bereitgestellt werden sollten. Damit soll sichergestellt werden, dass die wichtigsten Systemdaten dem Kunden, Prüfer oder Wartungsunternehmen problemlos zur Verfügung stehen. Die Dokumentation soll enthalten:

• Systemdaten,
• Angaben über den Systementwickler,
• Angaben über Systeminstallateure,
• Stromlaufplan (mit allgemeinen Festlegungen, Angaben zum Solarstrang, elektrischen Einzelheiten des Solargenerators, Erdung und Überspannungsschutz sowie Wechselstromnetz),
• Datenblätter,
• die mechanische Konstruktion,
• Betriebs- und Wartungsangaben,
• Prüfergebnisse und Angaben zur Inbetriebnahme.

Eine Prüfung des Photovoltaiksystems ist unter Berücksichtigung von DIN VDE 0100-600 und VDE 0126-23 bei Fertigstellung einer neuen Anlage oder nach Fertigstellung von Erweiterungen oder Änderungen an bestehenden Anlagen durchzuführen.

Jede Installation von Untersystemen und Komponenten muss während der Errichtung und bei Fertigstellung vor der Inbetriebnahme durch den Benutzer mit Verweis auf DIN VDE 0100-600 geprüft werden. Die Erstprüfung muss einen Vergleich der Ergebnisse mit anwendbaren Kriterien einschließen, um zu bestätigen, dass die Anforderungen von DIN VDE 0100-600 eingehalten worden sind.

Die Prüfung besteht aus den drei Hauptschritten Besichtigen, Prüfen (Erproben und Messen) und dem Prüfbericht.

Die fachgerechte Besichtigung

In VDE 0126-23 ist ein Mindestumfang der Nachweise hinterlegt, die das Besichtigen der Anlage erbringen muss. Die Hauptpunkte der Besichtigung bestehen aus:

• Besichtigung des Gleichstromsystems (unterteilt in zehn Fragen),
• Schutz gegen Überspannung und elektrischen Schlag (unterteilt in drei Fragen),
• Besichtigung der Wechselstromseite (unterteilt in drei Fragen),
• Aufschriften und Kennzeichnung (unterteilt in acht Fragen).

Weiterhin wird in VDE 0126-23 darauf verwiesen, dass beim Besichtigen die Anforderungen von DIN VDE 0600-100 einzuhalten sind.

In VDE 0126-23 wird angemerkt, dass die Prüfung der elektrischen Anlage nach den Anforderungen von DIN VDE 0100-600 durchzuführen ist. Im Falle eines festgestellten Fehlers sind nach der Behebung des Fehlers alle vorangegangen Prüfungen zu wiederholen, wenn die Prüfergebnisse durch diesen Fehler beeinflusst worden sind.

Die Prüfschritte sollten vorzugsweise in folgender Reihenfolge vorgenommen werden:

• Prüfung aller Wechselstromkreise nach den Anforderungen von DIN VDE 0100-600,
• Durchgängigkeit des Schutz- und Potenzialausgleichleiters,
• Polaritätsprüfung,
• Prüfung der Leerlaufspannung jedes Stranges,
• Prüfung des Kurzschlussstroms jedes Stranges,
• Funktionsprüfung,
• Isolationswiderstand der Gleichstromkreise.

Der abschließende förmliche Prüfbericht (Prüfbuch nach DGUV Vorschrift 3) muss die folgenden Angaben enthalten:

• Zusammenfassende Beschreibung des Systems (Name, Adresse und so weiter),
• Verzeichnis aller besichtigten und erprobten Stromkreise,
• Bericht der Besichtigung,
• Bericht der Prüfergebnisse für jeden erprobten Stromkreis,
• empfohlenes Intervall bis zur nächsten Prüfung,
• Unterschrift der Personen, die die Prüfung durchgeführt haben.

Die Prüfung einer neuen Anlage ist nach Anforderung der VDE 0126-23 (Abschnitt 5) durchzuführen. Der Prüfbericht zur Erstprüfung muss zusätzliche Angaben hinsichtlich der Personen enthalten, die für Konstruktion, Bau und Prüfung des Systems verantwortlich sind, sowie den Umfang ihrer entsprechenden Verantwortlichkeit.

Anmerkung zur Erstprüfung

DIN VDE 0100-600 enthält Anforderungen an die Erstprüfung und die wiederkehrende Prüfung von elektrischen Anlagen nach DIN VDE 0105-100. Die Prüfung nach DIN VDE 0100-600 besteht aus dem Besichtigen, Erproben und Messen sowie dem Erstellen eines Prüfberichtes.

Das Besichtigen der elektrischen Anlage nach DIN VDE 0100-600 muss vor dem Erproben und Messen durchgeführt werden und bevor die Anlage in Betrieb genommen wird. Es beinhaltet neben Überprüfung der normativen Anforderungen (Normenreihe DIN VDE 0100) auch die Übereinstimmung mit den Herstellervorgaben bezüglich Auswahl und Errichtung der elektrischen Betriebsmittel.

Das Besichtigen muss die in DIN VDE 0100-600 geforderten Überprüfungen umfassen. Diese setzen sich mindestens aus den in Abschnitt 61.2.3 geforderten 13 Einzelprüfungen zusammen. Nach DIN VDE 0100-600 muss das Besichtigen weiterhin die besonderen Anforderungen für Anlagen oder Räume besonderer Art umfassen. Photovoltaikanlagen fallen nach DIN VDE 0100-712 in diesen Geltungsbereich. Aufgrund dieser Tatsache ergeben sich weitere Anforderungen, denen Genüge getan werden muss.

Das Erproben und Messen nach DIN VDE 0100-600 muss folgende genannte Prüfungen enthalten und vorzugsweise in der folgenden Reihenfolge ablaufen:

• Durchgängigkeit der Leiter,
• Isolationswiderstand der elektrischen Anlage,
• Schutz durch automatisches Abschalten der Stromversorgung,
• zusätzlicher Schutz,
• Spannungspolarität,
• Phasenfolge und Außenleiter,
• Funktions- und Betriebsprüfung,
• Spannungsfall.

Die Prüfverfahren sind gemäß der aktuellen DIN VDE 0100-600 anzuwenden. Nach Beendigung der Prüfung wird ein Bericht über die Erstprüfung und wiederkehrende Prüfung erstellt. Dieser Prüfbericht muss Details des Anlagenumfangs, der durch den Bericht abgedeckt ist, zusammen mit einer Aufzeichnung über das Besichtigen und die Ergebnisse des Erprobens und Messens umfassen.

Alle Fehler korrigieren

Alle Fehler oder fehlenden Teile, die während der Prüfung der Anlage erkannt werden, müssen korrigiert werden. Erst danach darf der Errichter der Anlage erklären, dass die Anlage die Anforderungen der DIN-VDE-Reihe 0100 erfüllt. Bei wiederkehrenden Prüfungen sind diese Mängel zu dokumentieren und abzustellen.

DIN VDE 0100-600 regelt den Aufbau des Prüfberichtes. Unter anderem muss er folgende Angaben enthalten:

• Aufzeichnungen über die Besichtigung,
• Aufzeichnungen über die geprüften Stromkreise und die Prüfergebnisse.

Jeden Stromkreis aufführen

Die Aufzeichnungen über die geprüften Stromkreise und die Prüfergebnisse müssen jeden Stromkreis aufführen, einschließlich der zugehörigen Schutzeinrichtungen. Auch müssen sie die Ergebnisse der geforderten Erprobung und Messung beschreiben.

Die Personen, die für die Sicherheit, Errichtung und Prüfung der Anlage verantwortlich sind, müssen dem Auftraggeber den Prüfbericht, aus dem die jeweilige Verantwortlichkeit hervorgeht, mit den geforderten Aufzeichnungen übergeben.

Auch hier ist der Zeitraum zwischen der Erstprüfung und der ersten wiederkehrenden Prüfung anzugeben.

Die Dokumentation der Wechselspannungsanlage folgt im Wesentlichen aus DIN VDE 0100-510. Darin sind Kennzeichnungen und Schaltpläne für Anlagen gefordert. Diese sind als Schaltpläne, Diagramme oder Tabellen nach DIN EN 61346-1 und der Normenreihe 61082 zu erstellen. Aus diesen Informationen muss vor allem Folgendes hervorgehen:

• Art und der Aufbau der Stromkreise,
• Anzahl und Art der angeschlossenen Betriebsmittel,
• Anzahl und Querschnitte der Leiter, Art der Kabel- und Leitungsverlegung,
• Kennzeichnung für die Identifizierung der Einrichtungen für Schutz-, Trenn- und Schaltfunktionen sowie deren Anordnung.

Für jeden Stromkreis sollte wiederum angegeben werden:

• Typ und Querschnitt von Leitern,
• Länge der Stromkreise,
• Art und Typ der Schutzeinrichtung gegen Kurzschluss und Überlast,
• Art und Typ der Schutzeinrichtung gegen elektrischen Schlag im Fehlerfall,
• Lage und Typ sowie Bemessungsdifferenzstrom von Fehlerstromschutzeinrichtungen,
• Bemessungsstrom oder Einstellwert der Schutzeinrichtungen,
• zu erwartende Kurzschlussströme und Kurzschluss-Ausschaltvermögen der Schutzeinrichtungen,
• Querschnitt und Anschlusspunkte aller Funktions- und Potenzialausgleichsleiter sowie Lage, Länge und Querschnitt des Potenzialausgleichskabels am Generatorgestell, sofern es angeschlossen werden musste oder ist.

Im Zusammenhang mit der Blitzschutzanlage und den Maßnahmen zum Überspannungsschutz sind folgende Informationen in die Dokumentation aufzunehmen:

• Lage und Typ von Überspannungsschutzeinrichtungen auf der Wechselspannungsseite,
• Lage und Typ von Überspannungsschutzeinrichtungen auf der Gleichstromseite.

Wichtige Normen und Regelwerke

DIN EN 62447 (VDE 0126-23): Netzgekoppelte Photovoltaiksysteme: Mindestanforderung an Systemdokumentation, Inbetriebnahmeprüfung und wiederkehrende Prüfungen. IEC 62446:2009, deutsche Fassung: EN 62446:2009.

DIN VDE 0100-712 (VDE 0100-712):2006-06: Elektrische Anlagen von Gebäuden, Teil 7-712: Anforderungen für Betriebsstätten, Räume und Anlagen besonderer Art. IEC 60364-7-712:2002, modifiziert.

DIN VDE 0100-600: Errichten von Niederspannungsanlagen, Teil 6: Prüfungen (IEC 60364-6, modifiziert), deutsche Übernahme HD 60364-6:2007.

DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100):2009-10: Betrieb von elektrischen Anlagen, Teil 100: Allgemeine Festlegungen.

BGV A3 Unfallverhütungsvorschriften: Elektrische Anlagen und Betriebsmittel.

Energiewirtschaftsgesetz (EnWG),

Technische Regeln für Betriebssicherheit TRBS 1201: Prüfungen von Arbeitsmitteln und überwachungsbedürftigen Anlagen (Dezember 2006),

DIN EN 61082-1:2007-03; VDE 0040-1:2007-03: Dokumente der Elektrotechnik, Teil 1: Regeln. IEC 61082-1:2006, deutsche Fassung EN 61082-1:2006.

DIN VDE 0100-510: Errichten von Niederspannungsanlagen, Teil 5-51: Auswahl und Errichtung elektrischer Betriebsmittel, Allgemeine Bestimmungen. IEC 60364-5-51:2005, modifiziert.

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BEC Solar wird integriert

Vor einem Jahr hat Adler Solar in Anzing bei München eine Tochtergesellschaft gegründet: BEC Solar ging aus der vormaligen BEC Engineering GmbH hervor. Seither waren beide Firmen auf dem Photovoltaikmarkt präsent.

Ab April 2015 wird BEC Solar in Adler Solar aufgehen. Da es in vielen der gemeinsamen Projekte immer häufiger zu Überschneidungen kam und an beiden Standorten die gesamte Leistungspalette nachgefragt wurde, hat sich Adler Solar entschlossen, beide Unternehmen zusammenzuführen. „Als Mannschaft in einer gemeinsamen Firma werden wir alle Ressourcen, unser Wissen und unsere Erfahrung noch besser für unsere Kunden einsetzen können“, erläutert Gerhard Cunze, geschäftsführender Gesellschafter von Adler Solar.

Das Unternehmen aus Bremen bietet Dienstleistungen rund um Solaranlagen und Komponenten. In den vergangenen Jahren erweiterte Adler Solar seinen Service stetig weiter. Die Solarexperten unterstützen Hersteller, Versicherungen, Anlagenbetreiber, Gutachter, Installateure und Projektierer sowie Großhändler, Investoren und Banken.

Das Angebot umfasst Rückrufaktionen, After-Sales-Services, Gutachten, Technical Due Diligence, Planung, Baubegleitung, Qualitätsmanagement, Fehlersuche und Fehleranalyse, Claim Management, Ersatzteilbeschaffung und O&M-Services. Rund 120 Mitarbeiter sind bei Adler Solar beschäftigt.

www.adlersolar.de

Heinz Hackmann

ist Diplom-Wirtschaftsjurist (FH) und Umweltauditor (TÜV Akademie Rheinland). Sein beruflicher Werdegang führte ihn seit 2004 durch verschiedene Unternehmen der erneuerbaren Energien, bis er 2011 seine Tätigkeit bei Adler Solar begann. Dort baute er das Engineering auf. Seit Ende 2013 leitet er zudem das Test- und Reparaturzentrum von Adler Solar.