Brandschutz bei Photovoltaik: Das Risiko sitzt in der Gleichstromleitung

Kaum ein Gerücht hält sich so hartnäckig wie dieses: Die Feuerwehr rücke bei einem Haus mit Solaranlage nicht an, sondern lasse es kontrolliert abbrennen. Es ist falsch, und es ist seit 2011 falsch — damals wurde DIN VDE 0132 überarbeitet und legte die Sicherheitsabstände fest, mit denen an elektrischen Anlagen gelöscht wird. Sie sind so bemessen, dass eine Löschgruppe arbeiten kann.

Was an der Sorge stimmt, ist etwas anderes, und es ist technisch präziser: Eine Photovoltaikanlage lässt sich nicht abschalten. Module erzeugen Gleichspannung, sobald Licht auf sie fällt — bei diffusem Tageslicht ebenso wie im Schein eines Brandes. Zwischen Modulfeld und Wechselrichter liegen je nach String mehrere hundert Volt, in vielen Anlagen bis zu 1.000 Volt. Kein Schalter im Haus ändert daran etwas. Diese eine Eigenschaft bestimmt, worauf es beim Brandschutz ankommt.

Warum Gleichstrom anders ist als Wechselstrom

Ein Lichtbogen im Wechselstromnetz erlischt in aller Regel von selbst: Die Spannung durchläuft hundertmal je Sekunde den Nullpunkt, und in diesem Moment reißt der Bogen ab. Gleichstrom kennt keinen Nulldurchgang. Ein einmal gezündeter Lichtbogen auf der DC-Seite brennt stabil weiter, erreicht Temperaturen von mehreren tausend Grad und zündet alles, was in Reichweite ist — Dachbahn, Holzschalung, Dämmung.

Ausgelöst wird so ein Bogen fast immer durch eine schlechte Verbindung. Der Leitfaden von TÜV Rheinland und Fraunhofer ISE nennt Installationsfehler als häufigste Brandursache, gefolgt von Produkt- und Planungsmängeln. In der Praxis heißt das meistens eines von drei Dingen: eine nicht sauber gecrimpte Steckverbindung, ein Stecker, der mit einer Kupplung eines anderen Herstellers gepaart wurde, oder eine Leitung, die scharfkantig aufliegt und über Jahre durchgescheuert ist.

Die Kreuzpaarung von Steckverbindern verdient dabei besondere Aufmerksamkeit, weil sie so unauffällig ist. Zwei Stecker verschiedener Fabrikate rasten mechanisch ineinander und sehen montiert korrekt aus. Die Kontaktflächen passen aber nicht exakt zusammen, der Übergangswiderstand steigt, die Stelle erwärmt sich, das Material altert schneller — und irgendwann entsteht dort der Bogen. Zulässig ist eine solche Paarung nur, wenn der Hersteller sie ausdrücklich freigegeben hat.

Die Zahlen zum Risiko

Die Untersuchung von TÜV Rheinland und Fraunhofer ISE lief vier Jahre und ermittelte rund 210 Fälle, in denen Brände von PV-Anlagen verursacht wurden. In 130 dieser Fälle blieb der Schaden auf die Anlage begrenzt, in etwa 80 Fällen war das Gebäude betroffen. Bezugsgröße waren über 1,5 Millionen in Deutschland betriebene Anlagen.

Diese Größenordnung ist niedrig — sie rechtfertigt keine Angst vor Photovoltaik. Sie rechtfertigt aber sehr wohl die Sorgfalt bei den Punkten, die das Risiko ausmachen, denn das Muster ist eindeutig: Es brennt nicht wegen der Technologie, es brennt wegen der Montage. Anlagen, die von einer Fachkraft nach DIN VDE 0100-712 errichtet, dokumentiert und geprüft wurden, gehören einer anderen Risikoklasse an als Anlagen, die jemand an einem Wochenende zusammengesteckt hat. Die technischen Anschlussregeln, die dabei ohnehin eingehalten werden müssen, behandelt der Beitrag zum Netzanschluss einer Dach-PV-Anlage.

Wo welcher Schalter tatsächlich abschaltet

Der Begriff „Feuerwehrschalter“ suggeriert mehr, als die meisten Einrichtungen leisten. Entscheidend ist, an welcher Stelle der Leitung getrennt wird — alles davor bleibt unter Spannung.

Einrichtung	Trennt ab	Bleibt unter Spannung
AC-Schalter, Hauptschalter im Zählerschrank	Wechselstromseite hinter dem Wechselrichter	gesamte DC-Leitung vom Dach bis zum Wechselrichter
DC-Lasttrennschalter am Wechselrichter	Wechselrichtereingang	Strings, Dachleitung, Steigleitung bis zum Schalter
Feuerwehrschalter in Dachnähe	Steigleitung ins Haus	Modulverkabelung auf dem Dach
Modulnahe Abschaltung (Optimierer, Modulwechselrichter, Schaltbox je Modul)	jedes Modul einzeln, Restspannung im unkritischen Bereich	nur das Modul selbst

Nur die letzte Variante macht das Dach selbst weitgehend spannungsfrei. Eine bundesweite Pflicht dazu gibt es im Wohngebäudebestand nicht; einzelne Länder und Versicherer verlangen sie unter bestimmten Bedingungen. Wer Leistungsoptimierer ohnehin aus Ertragsgründen einplant, bekommt die modulnahe Abschaltung meist mit — welche Gründe dafür sprechen, steht im Beitrag zu Stringplanung und Verschattung.

Unabhängig von der Schaltertechnik verlangt die Praxis zwei Dinge, die nichts kosten: den roten Hinweisaufkleber „Vorsicht Photovoltaik“ am Zählerschrank und einen Plan, aus dem der Verlauf der DC-Leitung durch das Gebäude hervorgeht. Die Einsatzkräfte müssen wissen, wo sie nicht hineinschneiden dürfen — und ohne Plan müssen sie annehmen, dass hinter jeder Wand eine spannungsführende Leitung liegt.

Wie die Feuerwehr vorgeht

DIN VDE 0132 regelt die Brandbekämpfung im Umfeld elektrischer Anlagen. Für Anlagen bis 1.000 Volt gelten beim Löschen mit dem Strahlrohr Mindestabstände von einem Meter im Sprühstrahl und fünf Metern im Vollstrahl. Der Sprühstrahl ist dabei das Mittel der Wahl, weil das zerstäubte Wasser deutlich schlechter leitet als ein geschlossener Strahl.

Praktisch bedeutet das: Ein Dachstuhlbrand unter einer PV-Anlage wird gelöscht, aber von außen und mit Abstand, nicht durch Betreten der Dachfläche. Module können unter Hitzeeinwirkung ihre Rückseitenfolie verlieren, splittern und als scharfkantige Teile herabfallen; der Bereich unterhalb der Anlage wird deshalb geräumt. Das führt zu längeren Einsatzzeiten und größeren Löschwasserschäden — nicht zu einer Verweigerung des Einsatzes.

Was die Bauordnung fordert

Baurechtlich stehen zwei Punkte im Vordergrund. Erstens muss die Bedachung widerstandsfähig gegen Flugfeuer und strahlende Wärme sein, die sogenannte harte Bedachung. Ziegel, Betondachsteine, Schiefer und Metalldeckungen erfüllen das; bei bituminösen Deckungen und bei Reet ist die Zulässigkeit im Einzelfall zu prüfen.

Zweitens dürfen Module Brandwände nicht überbauen. Die Musterbauordnung sieht bei dachparalleler Montage einen Abstand von 0,50 Metern zur Brandwand vor, sofern die Wand nicht ausreichend über die Anlage hinausragt; auf Flachdächern gelten 1,25 Meter bis zur Wandmitte. Maßgeblich ist immer die Landesbauordnung Ihres Bundeslandes — die Musterbauordnung gilt nicht unmittelbar, und die Länder haben die Regelung unterschiedlich und zu unterschiedlichen Zeitpunkten übernommen. Bei Reihen- und Doppelhäusern ist das der Punkt, an dem aus einer Belegungsplanung schnell eine Genehmigungsfrage wird; die Tragfähigkeit des Dachs klärt parallel der Beitrag zur Dachstatik für Photovoltaik.

Blitz, Überspannung und der Potentialausgleich

Ein direkter Blitzeinschlag in eine Dachanlage ist selten, ein Schaden durch die Überspannung einer nahen Entladung ist es nicht. Für den Brandschutz ist dabei weniger der Wechselrichter interessant — der geht kaputt und ist ersetzbar — als der Weg, den die Energie durch das Gebäude nimmt.

Besitzt das Haus bereits eine äußere Blitzschutzanlage, ist der Trennungsabstand nach DIN EN 62305 (VDE 0185-305) einzuhalten: Modulrahmen, Gestell und Leitungen müssen weit genug von den Fangeinrichtungen und Ableitungen entfernt bleiben, damit kein Überschlag stattfindet. Lässt sich dieser Abstand auf einem normalen Satteldach nicht einhalten — und das ist der Regelfall —, muss die Anlage stattdessen leitend in das Blitzschutzsystem eingebunden werden. Halbe Lösungen sind hier gefährlicher als gar keine: Eine Fangstange, die den Trennungsabstand knapp verfehlt, führt den Blitzstrom direkt in die Modulverkabelung.

Unabhängig davon gehört die Anlage in den Potentialausgleich. Für den Funktionspotentialausgleich der Gestelle sind mindestens 6 mm² Kupfer üblich; wird die Anlage in ein Blitzschutzsystem eingebunden, gelten die größeren Querschnitte des Blitzschutz-Potentialausgleichs von mindestens 16 mm². Überspannungsschutzgeräte gehören auf beide Seiten: in den DC-Kreis nahe dem Wechselrichter und in die AC-Verteilung. Wie das Ganze mit einer vorhandenen Antennen- oder Blitzschutzinstallation zusammenspielt, behandelt der Beitrag zum Blitzschutz für Antenne und PV.

Was Sie konkret veranlassen

Melden Sie die Anlage Ihrer Wohngebäudeversicherung. Viele Verträge schließen PV-Anlagen nur nach ausdrücklicher Anzeige ein, und eine nicht gemeldete Anlage kann im Schadensfall zur Leistungskürzung führen. Fragen Sie im selben Zug nach, ob der Versicherer Anforderungen an die Abschalttechnik stellt.

Lassen Sie die Anlage außerdem wiederkehrend prüfen. Sinnvoll ist eine Sichtprüfung der Verkabelung und eine Thermografie des Modulfelds unter Last — erwärmte Steckverbinder und auffällige Zellbereiche zeigen sich dort, lange bevor etwas passiert. Ein vernünftiger Rhythmus liegt bei zwei bis vier Jahren, bei Anlagen mit vielen Steckverbindungen eher am kürzeren Ende.

Und legen Sie eine Mappe an, in der Stringplan, Wechselrichterdaten, das Prüfprotokoll der Errichtung und der Verlauf der DC-Leitung dokumentiert sind — eine Kopie davon gehört in den Zählerschrank. Im Ernstfall ist das die einzige Information, die schneller verfügbar ist als der Installateur. Für einen Heimspeicher gilt dieselbe Logik an anderer Stelle: Dort entscheidet der Aufstellort über die Folgen eines Defekts.