TECHNISCHES HANDBUCH SOLARSTROM - grammer solar

TECHNISCHES HANDBUCHSOLARSTROMTechnische InformationMontagehinweiseBedienungs- und WartungsanleitungN° 0680103010-12-2008GRAMMER Solar GmbHOskar-von-Miller-Str. 8D-92224 AmbergTel.: 09621/ 308 57-0Fax: 09621/ 308 57-10E-Mail: info@grammer-solar.deInternet: www.grammer-solar.de

Inhaltsverzeichnis1 Einleitung ....................................................................................................................................................... 12 Grundlagen..................................................................................................................................................... 12.1 Funktionsprinzip einer netzgekoppelten Photovoltaik-Anlage ......................................................... 12.2 Verteilung der Sonneneinstrahlung in Deutschland........................................................................... 12.3 Einstrahlung auf geneigte Flächen und Ertragsprognosen................................................................ 22.4 Verschattung.......................................................................................................................................... 22.5 Wind- und Schneelastzonen nach DIN 1055-4/5 2007........................................................................ 33 Schrägdachmontage ....................................................................................................................................... 43.1 Übersicht der Montagesystemteile ....................................................................................................... 43.2 Montageablauf ....................................................................................................................................... 53.3 Montagehinweise für Pfannenziegel .................................................................................................... 53.4 Montagehinweise für Biberschwanzdächer....................................................................................... 113.5 Montagehinweise für Welleternit- oder Trapezblechdächer........................................................... 114 Flachdachaufständerung ............................................................................................................................. 154.1 Abstände der Module bei Aufständerung ......................................................................................... 154.2 Übersicht der Montagesystemteile ..................................................................................................... 164.3 Montagehinweise ................................................................................................................................. 165 Allgemeine Installationshinweise ................................................................................................................ 195.1 Regeln der Technik.............................................................................................................................. 195.2 Sicherheitshinweise für Arbeiten auf dem Dach............................................................................... 205.3 Erdung von PV-Generatoren ............................................................................................................. 235.4 Blitzschutz ............................................................................................................................................ 235.5 Wechselrichter und Freischalter (DC-Hauptschalter) ..................................................................... 235.6 Verkabelung und Verschaltung einer PV-Anlage ............................................................................ 245.7 Wartung der Anlage............................................................................................................................ 266 Beispiel: Wartungsangebot für eine Photovoltaikanlage............................................................................ 277 Checkliste zur Planung einer Solarstromanlage......................................................................................... 28

1 EINLEITUNGIn der Montageanleitung sind die Beschreibungen der verschiedenen Anordnungsvarianten fürSchrägdach und Flachdach enthalten.Die Montageanleitung muss sorgfältig durchgelesen und verstanden werden, bevor mit der Montageund Verdrahtung begonnen werden kann.2 GRUNDLAGEN2.1 Funktionsprinzip einer netzgekoppelten Photovoltaik-AnlageDie PV-Module am Dach fangen das Licht der Sonne ein und wandeln es in elektrische Energie um.Der so gewonnene Solargleichstrom wird über die Hauptleitungen zum Wechselrichter geleitet unddort zum Wechselstrom umgewandelt. Jetzt ist der Strom mit dem öffentlichen Netz kompatibel. Einseparater Einspeisezähler misst die produzierte Strommenge und leitet den Strom in das öffentlicheNetz. Unabhängig davon wird der Haushaltsstrom weiterhin und wie gewohnt bezogen.2.2 Verteilung der Sonneneinstrahlung in DeutschlandRegionale Unterschiede der Sonneneinstrahlunginnerhalb Deutschland lassen sich ausdem Bild ablesen.Es sind die mittleren Einstrahlungssummen inkWh/m² für ein durchschnittliches Jahr dargestellt.SOLARSTROM HANDBUCH 1

2.3 Einstrahlung auf geneigte Flächen und ErtragsprognosenNeben der Sonneneinstrahlung hat auch die Dachausrichtung und –neigung Einfluss auf die Ertragsaussichtender Solarstromanlage.Die voraussichtlichen Einstrahlung auf die PV-Anlage können Sie anhand der geografischen Ausrichtungund der Dachneigung bestimmen.Beispiel:Ausrichtung 45° Süd-West, Dachneigung 30°, Einstrahlung 1000 kWh/m²aErgebnis:ca. 95% (entspr. 950 kWh/m²a) der jährlichen Einstrahlung auf die ebene FlächeErtragsprognose: Eine Ertragsprognose in kWh/kWp*a kann nur mithilfe von Simulationssoftwareund unter Berücksichtigung der gewählten Anlagenkomponenten sowie weiterer Faktoren wie Verschattung,Hinterlüftung, Kabelwege etc. erstellt werden.2.4 VerschattungGrößere Einbußen als eine nicht ganz optimaleAusrichtung des Daches können umstehendeHindernisse verursachen, die täglich über längereZeit Schatten auf das Dach werfen.Daher ist es bei der Anlagenplanung wichtigmögliche Schattenverursacher (Kamin, SAT-Schüssel, Nachbargebäude, Bäume, Strommastenetc.) zu erkennen und die Anlage so zu platzieren,dass eine Verschattung gar nicht ersteintritt.SOLARSTROM HANDBUCH 2

2.5 Wind- und Schneelastzonen nach DIN 1055-4/5 2007Für die Auslegung der Unterkonstruktion, insbesondere der Art und Anzahl von Dachhaken oderSchrauben, der Beschwerung etc. ist der Standort zu bewerten bezüglich‣ seiner Lage in den Wind- und Schneelastzonen‣ der Geländekategorie‣ der Gebäudehöhe und –geometrie‣ und weiterer Faktoren, die Einfluss auf die Belastungen der Konstruktion haben können.SOLARSTROM HANDBUCH 3

3 SCHRÄGDACHMONTAGEBei der Schrägdachmontage werden die PV-Module über ein Kreuzschienensystem am Dachstuhlbefestigt. Das Montagesystem ist sehr flexibelund kann auch in Fällen angewendet werden,in denen die Dachkonstruktion nur ungünstigeBefestigungspunkte bietet.3.1 Übersicht der Montagesystemteile1. PV-Modul2. Horizontale Montageschiene3. Vertikale Montageschiene4. Dachhaken5. U-Klemme-Komplet (Hammerkopfschraube M10x30, Sechskantmutter M10/DIN 6923)6. Modulhalteplatte7. Modulhaltewinkel8. Hammerkopfschraube M8x55 – Typ 28/15, Sechskantmutter M8/DIN 69239. Hammerkopfschraube M10x30, Sechskantmutter M10/DIN 692310. SPAX – S/8x100 / TellerkopfSOLARSTROM HANDBUCH 4

3.2 Montageablauf1. PV-Feld auf dem Dach festlegen (auf Sparren achten!)2. Lage der Dachhaken und der Montageschienen festlegen3. Im Sparrenbereich Montagestellen für Dachhaken freilegen4. Dachhaken mit Sparren verschrauben. Evtl. Höhenausgleich mit Ausgleichshölzern5. Aussparung für Dachhaken aus Ziegel herausklopfen bzw. –schleifen und Deckziegel einhängen6. Alu-Montageschienen auf Dachhaken montieren7. Horizontale Montageschienen montieren (auf rechtwinkligen und parallelen Verlauf achten!)8. Lage der Dachdurchführung für Solarkabel festlegen9. Solarkabel verlegen und Montagegerüst erden10. Solarkabel mit Steckverbindungen versehen11. PV-Module verlegen, verkabeln und befestigen12. Wechselrichtermontage und –anschluss (siehe Bedienungshandbuch des Wechselrichters)13. Netzanschluss (darf nur von einem zugelassenen Elektroinstallateur durchgeführt werden)3.3 Montagehinweise für PfannenziegelDach ausmessen und Lage des PV-Feldes festlegenDie Lage des PV-Feldes ergibt sich aus der Lage der Dachsparren.Dachhaken für Pfannenziegel mit BefestigungsschraubenIm Sparrenbereich Dachziegel für Montagestellenfreilegen.SOLARSTROM HANDBUCH 5

Dachhaken setzen‣ Dachhaken gleichmäßig über die Länge dersenkrechten Schiene verteilen.‣ In den Randbereichen werden jeweils aufden ersten beiden Sparren Dachhaken befestigt,um die verstärkte Belastung durchWindturbulenzen zu kompensieren. Bei dennachfolgenden Dachsparren werden in derRegel auf jeden zweiten Sparren Dachhakengesetzt.Wichtig! Maximaler Dachhakenabstand ist1,6 m. In Gebieten mit erhöhter Schnee- oderWindbelastung auf jeden Sparren eine senkrechteSchiene setzen und Dachhakenabstandverkleinern.Der Schenkel des Dachhakens liegt in der Senkeoder flachen Ebene des Dachziegels. Je nachZiegelform ggf. den Steg des Ziegels unter demSchenkel des Hakens entfernen. Vorbohren undSchmieren der Schraube verhindert das Abscherenbeim Eindrehen.Wichtig! Dachhaken nicht bündig an den Ziegelmontieren. Zwischen Ziegel und Schenkel sollmindestens ein Abstand von 5–10 mm verbleiben.Evtl. Höhenausgleich mit Ausgleichshölzern.Der Dachhaken wird mit mindestens zwei Holz-Spaxschrauben 8 mm ausreichender Länge amSparren befestigt (ca. 70 mm der Schraubesollen im Sparren greifen). Bei Aufdachdämmungdie Schraubenlänge der Dämmstärkeanpassen.SOLARSTROM HANDBUCH 6

Deckziegel einhängenJe nach Ziegelform ist ggf. ein Abschleifen oderHerausklopfen der Traufnase als Aussparung fürDachhaken notwendig, damit der obere Ziegelwieder auf dem unteren aufliegt.Montageschienen auf Dachhaken montierenDie beiden äußeren vertikalen Montageschienenauf den Dachhaken montieren.Tipp! Zur Ausrichtung der nächsten Vertikalschienenempfiehlt es sich zwischen den beidenäußeren Schienen eine Schnur zu spannen.6028Alu-Montageschiene – VerschraubungAlu-MontageschieneFederring 10HammerkopfschraubeM 10 x 302840DachhakenWichtig für sicheren Halt!Die Hammerkopfschrauben ist in der Alu-Montageschiene nach dem Einfädeln um 90° bisauf Anschlag zu drehen und anschließend mitder Sechskantmutter festzuziehen.SOLARSTROM HANDBUCH 7

Horizontale Alu-Montageschienen montieren‣ Die Untere Horizontalschiene mittels U-Klemmen an alle Vertikalschienen anschraubenund ggf. mit Schienenverbinderverlängern.‣ Mit Hilfe einer Abstandslehre die jeweilsnächste obere Horizontalschiene an allenVertikalschienen befestigen. Länge der Abstandslehre= Modullänge + 3 mmWichtig! Bei der Montage auf geraden undrechtwinkligen Verlauf achten.Verkabelungsarbeiten‣ Lage der Dachdurchführung für Solarkabelfestlegen.‣ Solarkabel mit mindestens 1x4 mm² Querschnittnach Verkabelungsplan verlegenund am Montagegerüst befestigen.‣ UV-beständige Kabelbinder verwenden.‣ Steckverbindungen an Solarkabel anbringen(Steckverbinder sind mit (+) und (-) gekennzeichnet)Wichtig!‣ Kurzschlussfeste und doppelt isolierte Solarkabel verwenden.‣ Solarkabel nach Verkabelungsplan beschriften (Siehe 5.6.1)‣ Alle Solarkabel nach Möglichkeit in den Montageschienen und sonnengeschützt unter der Anlageverlegen.‣ Solarkabel, die der Sonne ausgesetzt sind, müssen in einem Schutzrohr oder Kabelkanal verlegtwerden.‣ Scharfe Kanten, extremes Knicken des Kabels und/oder starke Zugbeanspruchung beim Verlegenmuss grundsätzlich vermieden werden, um weder die Isolierung des Kabels noch die innenliegendeKupferseele zu beschädigen.‣ Montagegerüst erden. Potentialausgleich mit NYM 1x16 mm² Cu (siehe auch 5.3 Erdung von PV-Generatoren).‣ Wenn Blitzschutz vorhanden ist ggf. den Blitzableiter mittels Erdungsklemmen am Montagegestellbefestigen (siehe auch 5.4 Blitzschutz).SOLARSTROM HANDBUCH 8

Klemme für BlitzschutzanbindungModulleitung mit berührungssicherer SteckverbindungModulmontageEs werden in Abhängigkeit von der Anlagenleistung, Anzahl der Solarmodule und Anzahl bzw. Typdes Wechselrichters, grundsätzlich mehrere Module in Reihe (Serie) verschaltet. (siehe VerkabelungsplanAbschnitt 5.6.1)Dazu wird der Stecker (Kupplung) des ersten Moduls mit der Kupplung des zweiten Moduls verbunden.Der Stecker des zweiten Moduls mit der Kupplung des dritten Moduls, bis zur maximalen zulässigenAnzahl der Module in Reihenschaltung. Es dürfen keinesfalls mehr Module in Reihe verschaltetwerden als die maximal mögliche Eingangsspannung des Wechselrichters zulässt. Eine größere Eingangsspannungals zulässig kann den Wechselrichter zerstören. Bei der Reihenschaltung addierensich die Einzelspannungen zu einer Gesamtspannung. Der Strom dagegen, der durch die PV-Modulefließt, ist bei der Reihenschaltung überall gleich groß.Erstes Modul zwischen die horizontal verlegtenMontageschienen ablegen, verkabeln, justierenund mit Modulhaltewinkel anklemmen.Wichtig! Bei der Montage der Module ist zu beachten,dass die Rückseite nicht beschädigt wird.SOLARSTROM HANDBUCH 9

Zweites Modul mit erstem Modul verkabeln undzwischen die Montageschienen ablegen. Dierichtige Anordnung der Module zueinander beachtenund mit Halteklemmen befestigen. So mitallen weiteren Modulen in Reihe verfahren.Modulbefestigung der oberen und unteren Modulreihemit Modulhaltewinkel.Nach dem Aufbau und der Installation des Generatorswerden die einzelnen Modulstränge elektrischvermessen (Leerlaufspannung, Kurzschlussstrom,Isolationswiderstand) und die Ergebnisseprotokolliert. Dadurch ist sichergestellt,dass alle Generatorstränge einwandfrei arbeitenund die Arbeiten auf dem Dach auch tatsächlichbeendet werden können.SOLARSTROM HANDBUCH 10

3.4 Montagehinweise für BiberschwanzdächerBei der Verwendung von Metallbefestigungsplatten ist zur Vermeidung von Korrosion darauf zu achten,dass sie aus demselben Metall sind wie Regenrinnen oder andere Metalleinfassungen, die mitablaufendem Wasser in Verbindung kommen können.Befestigungsplatte mit DachhakenPosition für Biberschwanzdachhacken im Sparrenbereichfreilegen. Befestigungsplatte mitDachhaken am Sparren verschraubenWeiter mit „Montageschienen auf Dachhakenmontieren“ S. 7.3.5 Montagehinweise für Welleternit- oder Trapezblechdächer3.5.1 StockschraubenmontageDas Befestigungselement für Welleternit- oderTrapezblechdächer besteht aus einer Spezial-Stockschraube und einer Montageplatte.SOLARSTROM HANDBUCH 11

‣ Befestigungssets gleichmäßig über dieLänge der senkrechten Schiene verteilen.‣ Auch in diesem Falle werden in den Randbereichenjeweils auf den ersten beidenSparren Stockschrauben befestigt, um dieverstärkte Belastung durch Windturbulenzenzu kompensieren. Bei den nachfolgendenDachsparren werden in der Regelauf jeden zweiten Sparren Stockschraubengesetzt.‣ Wichtig! Maximaler Dachhakenabstand ist1,6 m. In Gebieten mit erhöhter SchneeoderWindbelastung auf jeden Sparren einesenkrechte Schiene setzen und Abstandder Befestigungselemente verkleinern.Die Dachhaut wird an den entsprechendenStellen in den Erhebungen des Plattenprofilsdurchbohrt (Lochdurchmesser 14 mm beiSchraube M12, 13 mm bei Schraube M10).Durch diese Bohrung wird die Befestigungsbohrungin den Sparren gebohrt (8,5 mm). DieStockschraube sollte 80 bis 100 mm im Sparrengreifen.Die Stockschraube so eindrehen, dass aus derDachhaut nur das metrische Gewinde undnach Möglichkeit ein Stück des glatten Schaftesals Dichtsitz herausragt.Tipp! Schmieren der Schrauben mit Fett erleichtertdas Eindrehen.SOLARSTROM HANDBUCH 12

Dachhaut abdichten. Dabei wird die Gummidichtungganz nach unten geschoben und mitder Flanschmutter auf die Dachhaut gepresst.Bei Welleternit die Dichtung vorsichtig aufpressen–Bruchgefahr!Höhe der Montageplatten für Alu-Montageschienen einstellen.Montageschienen auf Montageplatten montieren.Bei Verwendung des Kreuzschienensystems,anschließende Montage der horizontalen Alu-Montageschienen, wie in Fehler! Verweisquellekonnte nicht gefunden werden. beschrieben.SOLARSTROM HANDBUCH 13

3.5.2 TrapezblechhaltermontageAufgrund der meist nicht bekannten statischen Eigenschaften der Blechdächer ist eine Befestigung ander Unterkonstruktion mit Stockschrauben grundsätzlich vorzuziehen.Schelle für Trapezblech mit aufgeklebtenEPDM-DichtbandTrapezblech und Halter mit selbstbohrendenSchrauben verbinden. Der Halter muss dabeiauf dem unteren Trapezblech aufliegen. DieSchrauben dürfen in keinem Falle bei der Montagedurchdrehen.Dabei auf geraden (horizontalen) Verlauf desHalters achten.Unterste Alu-Montageschiene aufsetzen undmit Halter verschrauben.Mit Hilfe einer Abstandslehre (Modullänge + 3mm) jeweils die nächste obere Montageschienemit dem Halter verschrauben. Bitte achten Siedarauf, dass die rechteckige Gewindeplattenach dem Einfädeln der Alu-Montageschieneum 90° bis auf Anschlag zu drehen und anschließendmit der Sechskantschraube festzuziehenist.Weiter mit „Verkabelung“ S. 8 und „Modulmontage“S. 9.Wichtig! Das Dach muss die zusätzliche Last der PV-Anlage aufnehmen können. Die Befestigung derTrapezbleche muss zur Aufnahme der Windsogkräfte ausreichend sein. Evtl. das Blech zusätzlich mitder Pfette verschrauben.SOLARSTROM HANDBUCH 14

4 FLACHDACHAUFSTÄNDERUNGDas Flachdachmontagesystem ist weitgehend identisch mit dem Schrägdachmontagesystem. Es werdenlediglich zusätzlich Winkelstützen auf den Längsprofilen zur Aufständerung verwendet. Die unterenSchenkel der Winkelstützen werden mit der Dachkonstruktion fest verbunden oder auf Betonelementenmontiert. Die Module werden auf einem Querträgerpaar befestigt, das seinerseits an den Winkelstützenangebracht ist.Der Verankerung der Gestelle auf flachen Dächern kommt große Bedeutung zu. Durch die große Angriffsflächeder Modulreihen müssen für die Verankerung beachtliche Windkräfte berücksichtigt werden.Die Wahl der Verankerung ist von der Statik des Daches abhängig und muss in jedem Fallstatisch überprüft werden (ist das Dach zusätzlich belastbar oder nicht). Damit entscheidet sich, obdie Anlage frei aufgestellt werden kann oder mit dem Dach fest verbunden werden muss.Schwerlastverankerung (freistehende Anlage)Bei der Schwerlastverankerung müssen die Betonelemente so schwer sein, dass die Anlage bei maximalzu erwartender Windlast noch fest aufliegt. Falls die Betonsteine direkt auf die Teerpappe desDaches gelegt werden ist eine Gummiunterlage oder ähnliches zum Schutz der Dachhaut unter dieSteine zu legen.Verankerung am Dach (fest verbundene Anlage)Ist aus statischen Gründen eine Schwerlastverankerung nicht möglich, muss die Anlage mit dem Dachfest verbunden werden. Wo die Dachabdichtung durchstoßen wird, muss eine sorgfältige Abdichtungder Verankerungspunkte unter Berücksichtigung der Flachdachrichtlinien und der DIN 18195 (Abdichtungim Bauwerk) vorgenommen werden.4.1 Abstände der Module bei AufständerungUm eine Verschattung der Modulreihen zu vermeiden, muss der Abstand in Abhängigkeit von Breitengrad(und dem damit verbundenen niedrigsten Sonnenstand), Modulhöhe und Aufständerungswinkelgroß genug gewählt werden. Ggf. ist der Aufstellwinkel wegen der Windlasten oder um eine Reihemehr auf das Dach zu bekommen

4.2 Übersicht der Montagesystemteile4.3 MontagehinweiseWinkelstützenmontageStockschrauben setzen und Adapterblech befestigen.Grundschiene hochkant auf Adapterblech verschrauben.Winkelstützen nach Plan zusammenbauen undauf der Dachfläche verteilen.Winkelstützen seitlich an den Grundschienen befestigen.Reihenabstand nach Plan beachten!SOLARSTROM HANDBUCH 16

Horizontalschienen auf Winkelstützen montieren:Die untere Horizontalschiene mittels U-Klemmenan allen Winkelstützen befestigen und ggf. mitSchienenverbinder verlängern.Wichtig für sicheren Halt!Die rechteckige Gewindeplatte ist in der Alu-Montageschiene nach dem Einfädeln um 90° bisauf Anschlag zu drehen und anschließend mit derSechskantschraube festzuziehen.Bei der untersten Querschiene werden die U-Klemmen von oben her auf Anschlag an der Aussenkantein der Führung angebracht (s. Bild links).Bei den mittleren Schienen empfiehlt sich eineabwechselnde Anbringung von oben und unten.Bei der obersten Querschiene werden die U-Klemmen von unten her auf Anschlag an der Innenseitein der Führung angebracht (s. nächstesBild).Die obere Schiene mit Hilfe einer Abstandslehremit U-Klemmen an allen Winkelstützen befestigen.Länge der Abstandslehre = Modullänge + 3 mmWeiter mit „Verkabelung“ S. 8 und „Modulmontage“S. 9.SOLARSTROM HANDBUCH 17

SchwerlastverankerungDie Ballastierung inkl. Gummimatten ist bauseitsbereit zu stellen!Tipp! Bordsteine verwendenBallastierung auf Gummimatten auf dem FlachdachausrichtenWinkelstützen auf Dachfläche verteilen und anBetonelementen befestigen.Horizontale Montageschienen mit U-Klemmenan Winkelstützen festschraubenSolarkabel verlegen und an Tragekonstruktionbefestigen.Tragekonstruktion erden.Module verkabeln und mit Modulhaltewinkeln anTragekonstruktion befestigen.SOLARSTROM HANDBUCH 18

5 ALLGEMEINE INSTALLATIONSHINWEISE5.1 Regeln der TechnikFür Ihre eigene Sicherheit und zum Schutz Dritter beachten Sie bitte die folgenden Hinweise:‣ Installation und Inbetriebnahme darf nur von zugelassenen Elektrofachkräften erfolgen.‣ Keine elektrisch leitenden Teile in Steckverbinder der Module einführen.‣ Solarmodule und Leitungen nicht mit nassen Steckverbindern montieren.‣ Die elektrischen Anschlüsse dürfen nur mit den vormontierten Steckkontakten und mit dem mitgeliefertenZubehör elektrisch verbunden werden. Wenn kein geeignetes Werkzeug für Steckkontakte(z.B. von MC, Tyco) vorhanden ist, können auch Kabelstoßverbinder mit Schrumpfschlaucheingesetzt werden.‣ Auch bei geringer Beleuchtung entstehen durch die Reihenschaltung von Solarmodulen sehr hoheGleichspannungen, die bei Berührung lebensgefährlich sind! Insbesondere ist die Möglichkeit vonSekundärschäden (z.B. Sturz vom Dach) bei Stromschlägen zu berücksichtigen!‣ Es ist grundsätzlich nur mit isolierten Werkzeugen zu arbeiten.‣ Niemals gleichzeitig den Plus- und den Minusanschluss berühren.‣ Niemals die Gleichstromleitungen mittels der Steckverbindungen vom Wechselrichter trennen,wenn dieser in Betrieb ist. Lebensgefahr!!! (Wenn Trennung nötig nur am DC-Freischalter!)Beim Bau von Photovoltaikanlagen sind die Unfallverhütungsvorschriften (UVV), sowie die jeweilsgültigen Normen, Sicherheitsregeln, Richtlinien und Merkblätter der Berufsgenossenschaften einzuhaltenund anzuwenden. Hier sind insbesondere zu nennen:Elektrischer Anschluss:‣ DIN VDE 0100-410 (2007-06)Errichten von Niederspannungsanlagen – Teil 4-41: Schutzmaßnahmen – Schutz gegen elektrischenSchlag (IEC 60364-4-41:2005, modifiziert)‣ VDE 0110-1 (2003-11)Isolationskoordination für elektrische Betriebsmittel in Niederspannungsanlagen – Teil 1: Grundsätze,Anforderungen und Prüfungen (IEC 60664-1:1992 +A1:2000 + A2:2002)‣ VDE 0558-2 (2001-02)Halbleiter-Stromrichter – Selbstgeführte Halbleiter-Stromrichter einschließlich Gleichstrom-Direktumrichter (IEC 60146-2:1999)‣ VDE 0100-712 (2006-07)Errichten von Niederspannungsanlagen – Teil 7-712:Anforderungen für Betriebsstätten, Räumeund Anlagen besonderer Art – Solar-Photovoltaik-(PV)-Stromversorgungssysteme(IEC 60364-7-712:2002, modifiziert)‣ DIN VDE 0298-3 (2006-06)Verwendung von Kabeln und isolierten Leitungen für Starkstromanlagen – Teil 3: Leitfaden für dieVerwendung nicht harmonisierter StarkstromleitungenBlitzschutz:‣ VDE 0185-305-1 (2006-10)Blitzschutz – Teil 1: Allgemeine Grundsätze (IEC 62305-1:2006)‣ VDE 0185-305-2 (2006-10)Blitzschutz – Teil 2: Risiko-Management (IEC 62305-2:2006)SOLARSTROM HANDBUCH 19

‣ Beiblatt 1 VDE 0185-305-2 (2007-01)Blitzschutz – Teil 2: Risiko-Management: Abschätzung des Schadensrisikos für bauliche Anlagen– Beiblatt 1: Blitzgefährdung in Deutschland‣ Beiblatt 2 VDE 0185-305-2 (2007-02)Blitzschutz – Teil 2: Risiko-Management– Beiblatt 2: Berechnungshilfe zur Abschätzung desSchadensrisikos für bauliche Anlagen‣ Berichtigung 1 VDE 0185-305-2 (2007-06)Berichtigungen zu DIN EN 62305-2 (VDE 0185-305-2):2006-10‣ VDE 0185-305-3 (2006-10)Blitzschutz – Teil 3: Schutz von baulichen Anlagen und Personen (IEC 62305-3:2006, modifiziert)‣ VDE 0185-201 (2007-03)Blitzschutzbauteile – Teil 1: Anforderungen an Verbindungsbauteile;Deutsche Fassung EN 50164-1:1999 + A1:2006‣ VDE 0185-202 (2007-03)Blitzschutzbauteile – Teil 2: Anforderungen an Leitungen und Erder;Deutsche Fassung EN 50164-2:2002 + A1:2006‣ VDE 0185-203 (2007-03)Blitzschutzbauteile – Teil 3: Anforderungen an Trennfunkenstrecken;Deutsche Fassung EN 50164-3:2006Montage auf Dächern‣ DIN 18338 Dachdeckungs- und Dachabdichtungsarbeiten (2006-10)‣ DIN 18451 Gerüstarbeiten (2006-10)5.2 Sicherheitshinweise für Arbeiten auf dem DachWetterMontagearbeiten (Eigenmontage oder durch Fachbetrieb)sollten, wenn möglich, nur bei relativ gutem Wetterausgeführt werden.Besonders bei dachintegrierten Anlagen sollte auf Niederschlagsfreiheitgeachtet werden, um das Eindringenvon Feuchtigkeit in das Gebäude zu vermeiden. Beiaufkommendem starken Wind sollte zu Ihrer eigenenSicherheit die Montage unterbrochen werden.Zudem ist an sehr heißen Tagen mit starker Sonneneinstrahlungauch auf die Verbrennungsgefahr durch eventuellheiße Metallteile zu achten. Es können unter ungünstigenBedingungen Temperaturen von 60° bis zu90°C auf den Solarmodulen entstehen.SOLARSTROM HANDBUCH 20

LeiternAnlegeleitern müssen im Winkel von 65° bis 75° an sichere Stützpunkteangelehnt werden und die Austrittsstelle um mindestens1 m überragen.Außerdem sind sie gegen Ausgleiten, Umfallen, Umkanten, Abrutschenund Einsinken abzusichern. Als Aufstiege dürfen Leitern nurbis zu einem zu überbrückenden Höhenunterschied von 5 m eingesetztwerden. Bei größeren Höhen sind Gerüste aufzustellen.Abbildung: Anwendungshinweisefür die Benutzung von Leitern.Schutz vor herab fallenden GegenständenDie im Bereich unterhalb der Dacharbeiten verlaufenden Verkehrswegeund Arbeitsplätze müssen gegen herabfallende, umstürzende,abgleitende oder abrollende Gegenstände geschütztwerden.Die Bereiche, in denen Personen gefährdet werden können, sindzu kennzeichnen und abzusperren.Abbildung: Hinweisschilder bei DacharbeitenAbsturzsicherungen, AuffangeinrichtungenBei Dacharbeiten ab einer Höhe von 3 m und Dachneigungenvon als 20° sind Absturzsicherungen erforderlich (VBG, 37, §8).Eine Möglichkeit der Absturzsicherung für Arbeiten auf geneigtenDächern bis 60° sind Dachschutzwände. Der senkrechteAbstand zwischen Arbeitsplatz und der Auffangvorrichtung darfhöchstens 5 m betragen. Schutzwände müssen die zu sicherndenArbeitsplätze um mindestens 2 m überragen (u.a.auch Hinweise der Berufsgenossenschaften beachten).Abbildung: Schema für die Anordnungeines Gerüstes als Absturzsicherung mitzu beachtenden MaßenSOLARSTROM HANDBUCH 21

Eine weitere Möglichkeit für Absturzsicherungen sind Dachfanggerüste.Bei der Montage derartiger Gerüste ist darauf zu achten,dass der senkrechte Abstand zwischen Arbeitsplatz und der Auffangvorrichtunghöchstens 5 m betragen darf.Abbildung: Montiertes AuffangnetzAbbildung: Schema für Anordnungeines FangnetzesAuffangnetze sollten nur von Fachleuten montiertwerden, die sich dabei selber wirkungsvoll gegenAbsturz sichern können. Bei Eigenmontage sinddie Montagehinweise des Herstellers genau zubeachten.Weiterhin ist zu beachten, dass bei mehr als45° Dachneigung besondere Arbeitsplätze aufdem Dach zu schaffen sind: z.B. Dachdeckerstühle,Dachdeckerauflageleitern, Lattungen.Abbildung: Zu beachtende Maße bei der Montage vonAuffangnetzen.Wenn Dachfanggerüst oder Dachschutzwand unzweckmäßig sind,können als Absturzsicherung auch Sicherheitsgeschirre eingesetztwerden.Den Sicherheitsdachhaken möglichst oberhalb des Benutzers an tragfähigenBauteilen anschlagen. Keine Leiterhaken benutzen!Abbildung: SicherheitsgeschirrSOLARSTROM HANDBUCH 22

5.3 Erdung von PV-GeneratorenDie Berührungssicherheit elektrischer Anlagen hat insbesondere auf dem Dach eine hohe Bedeutung.Primär-Schädigungen durch elektrischen Schlag sind gefährlich, da sie sehr leicht zu schweren Sekundärschäden(Sturz vom Dach) führen können.Achten Sie bitte unbedingt darauf, dass berührbare leitende Teile des PV-Generators (z.B. Metallrahmen,Tragekonstruktion etc.) geerdet sein müssen. Die Erdung metallischer Teile einer elektrischenAnlage ist gemäß DIN VDE 0100, Teil 712 in jedem Falle zwingend vorgeschrieben.Grundsätzlich muss das Gestell über ein NYM 1x16 mm² Cu-Kabel mit der Potentialausgleichsschieneder Elektroverteilung im Haus verbunden werden. Ist ein Blitzschutz vorhanden s.u.5.4 BlitzschutzBei bestehendem oder zu bauendem äußeren Blitzschutz ist darauf zu achten, dass alle Teile des PV-Generators sich innerhalb der Maschen der Blitzschutzanlage befinden. Zusätzlich ist nach allen Seitenein Sicherheitsabstand zu den Teilen der Blitzschutzanlage einzuhalten. Die Berechnung desTrennungsabstandes erfolgt gemäß DIN V VDE V 0185-2. In der Praxis hat sich ein Abstand von ca.0,5 m bewährt.Nur in den Fällen wo der Trennungsabstand nicht eingehalten werden kann muss der PV-Generatormit der Blitzschutzanlage verbunden werden, um die Folgen von Überschlägen zu begrenzen. DieVerbindung sollte mit mindestens 1x16 mm² Cu-Kabel und blitzstromfähigen Klemmen ausgeführtwerden.5.5 Wechselrichter und Freischalter (DC-Hauptschalter)a) WechselrichterWichtige Hinweise zur Auslegung und Installation werden im Bedienungshandbuch des Wechselrichterherstellersgegeben. Sie sollten unbedingt beachtet werden.Achtung!Die wechselstromseitige Installation ist von einem zugelassenen Elektroinstallateur durchzuführen.Alle vorgeschriebenen Sicherheitsvorschriften, die technische Anschlussbedingung (TAB) des zuständigenEnergieunternehmens (EVU) sowie die VDE-Vorschriften sind einzuhalten.Abbildung: Typische Wechselrichteranordnung mit Freischaltern und SicherungsverteilerSOLARSTROM HANDBUCH 23

) DC-FreischalterUm Wartungs- oder Reparaturarbeiten durchzuführen, muss der Wechselrichter vom PV-Generatorgetrennt werden. Dazu wird eine gleichspannungsseitige Freischaltstelle, der DC-Freischalter, benutzt.Abbildung: ABB Freischalter mit 750 V und 16 oder 32 A inkl. SchaltplanEs ist ein Schalter auszuwählen, der Schaltvermögen für Gleichstrom besitzt. Er sollte Lastschaltvermögenbesitzen (Schalter kann problemlos im laufenden Betrieb betätigt werden, also auch im Notfallbei laufender Anlage). Ausgelegt wird er auf die maximale Leerlaufspannung des Solargenerators undauf 125% des maximalen Generatorstromes (Kurzschlussstrom bei voller Einstrahlung).5.6 Verkabelung und Verschaltung einer PV-Anlage5.6.1 VerkabelungsplanDer hier dargestellte Verkabelungsplan bezieht sich auf die Modulansicht von oben. Die Module werdenin Reihe verschaltet. Bei Wechselrichter 1 werden zwei Modulstrings parallel in einem MPP-Regler verarbeitet. Bei Wechselrichter 2 (Multistring-Gerät) wird je ein String von einem MPP-Reglerverarbeitet (Die Strings müssten nicht gleich groß sein). Bei Wechselrichter 3 ist ein String auf einemMPP-Regler.SOLARSTROM HANDBUCH 24

(Kaco Powador 5000xi)+1.1WR 12 x 19 Module aleo S16 (165 Wp)+1.2-1.1(Mastervolt QS 3500)-1.2 +2.1WR 22 x 9 Module aleo S16 (165 Wp)-2.2+2.2-2.1(Solarmax 2000 C)WR 31 x 13 Module aleo S16 (165 Wp)+3.1-3.1Abbildung: Beispiel für 5 Strings auf 3 verschiedenen Wechselrichtern5.6.2 Schaltschema2 x 19 Module aleo S16 ( 165 Wp )P ges. : 6,27 KWpFreischalter ABB Typ OTP16BA8MS750 V DC / 16 AWechselrichterKaco Powador 5000 xiDC Nenn 5,73 kWpAC Nenn 5,50 kWSicherungsautomat1 x ABB S 201 / B 322 x ABB S 201 / B 164 25 52 x 9 Module aleo S16 ( 165 Wp )P ges. : 2,97 KWp2 x Freischalter ABB Typ OT16E4500 V DC / 16 AWechselrichterMastervolt QS 3500DC Nenn 2,75 kWpAC Nenn 2,60 kWSicherungsautomat1 x ABB S 201 / B 1654 43 31 x 13 Module aleo S16 ( 165 Wp )P ges. : 2,145 KWpWechselrichterSicherungsautomatSolarmax 2000 C 1 x ABB S 201 / B 16DC Nenn 2,30 kWpFreischalter ABB Typ OTP16BA8MSAC Nenn 1,80 kW750 V DC / 16 A2 2 3 35ErdungPV - Generatorunterkonstruktion2mit 1 x 16 mm5FI - SchutzschalterABB F37240 A / 300 mA5DSEinspeisezähler5KundenanlageSicherungABB S 701 - E 35 sel.5HASOLARSTROM HANDBUCH 25

5.7 Wartung der AnlageIm Gegensatz zu Wind- oder Biomasseanlagen gibt es bei Photovoltaikanlagen keine drehenden Generatorteileoder die Notwendigkeit einer Prozessüberwachung. Photovoltaikanlagen sind im Allgemeinenwartungsfrei. Soweit keine Störung an den Geräten angezeigt wird benötigen Wechselrichterund Module keine Funktionsprüfung.Die Wartung der Anlage beschränkt sich auf die Sichtkontrolle des PV- Generators und Kontrolle derBetriebsanzeige des Wechselrichters.Bei ausreichender Neigung (größer 15°) ist eine Reinigung der Module im Allgemeinen nicht erforderlich(Selbstreinigung durch Regen).In stark belasteten Gegenden oder bei starkem Blütenstaubanfall mit längeren Trockenzeiten kann eslohnend sein, die Glasscheibenoberfläche mit Leitungswasser mittels Schwamm oder Autowaschbürstezu reinigen.Jährlich sollen die FI -Schutzschalter in der Elektroverteilung oder im Zählerschrank zur Funktionsprüfungbetätigt werden (Die Anlage schaltet sich daraufhin selbstständig ab und wieder ein).SOLARSTROM HANDBUCH 26

6 BEISPIEL: WARTUNGSANGEBOT FÜR EINEPHOTOVOLTAIKANLAGEUm langjährig hohe Erträge zu gewährleisten, sollte einmal pro Jahr eine komplette Kontrolle der Anlagestattfinden. Diese sollte nachfolgende Leistungen beinhalten, die wir auch gerne für Sie übernehmen.SichtkontrolleDachbefestigung, Generatorgestell, Modulbefestigung, DC-Verkabelung, DC-Koppelkästen (öffnen,auf Feuchtigkeit kontrollieren), Wechselrichter (öffnen, auf Feuchtigkeit kontrollieren), Freischalter(öffnen, auf Feuchtigkeit kontrollieren), Unterverteilung, AC-Anschlusskabel, Zählereinrichtung, Zählervorsicherung.Elektrische FunktionsprüfungSoll-Ist-Vergleich bei gleichzeitiger Aufzeichnung der EinstrahlungswerteLeerlaufspannung des GeneratorsMPP-Spannung der einzelnen SträngeKurzschlussstrom der einzelnen SträngeMPP-StromAC-Spannung und AC-StromPrüfenSchutzeinrichtung ENS bzw. dreiphasiger SpannungsrückgangsschutzFunktion der WechselrichtervorsicherungenFI-SchutzschalterVaristoren WechselrichtereingängeErdung Generatorgestell (bei Anlagen ohne äußeren Blitzschutz)Abgleich der MesswerteDC mit den Anzeigewerten der WechselrichterAC mit der Anzeigewerten der WechselrichterAuslesen Fehlerspeicher WechselrichterZähleinrichtungEichgültigkeit des Zählers prüfen, Verplombung überprüfenErtragsüberprüfungAufnehmen des Zählerstandes zum StichtagDie aufgeführten Punkte werden anhand eines Protokolls abgearbeitet und dokumentiert. Außerdemerhalten Sie einmal jährlich eine Gegenüberstellung der uns verfügbaren Anlagendaten im Vergleichzu Ihrer Anlage.SOLARSTROM HANDBUCH 27

7 CHECKLISTE ZUR PLANUNG EINER SOLARSTROMANLAGEAdresseKundennummer falls vorhanden : .......................................................Kommission:PLZ/Projektstandort:Dachtyp: Schrägdach Flachdach FreiflächeUnterkonstruktion: Sparren FettenAbstand: .................... m.................... mDacheindeckung: Ziegel/Pfanne Blechdach EternitFrankfurter Pfanne Wellblech asbestfreiBiberschwanz Trapezblech asbesthaltigSchieferSonstige: ....................Dachmaße:Länge: ........................................ mHöhe (First/Traufe): .................... mDachneigung: ............................. °Dachausrichtung: ....................... °Bemerkungen:(Wenn vorhanden bitteSkizzen und Fotos senden!)SOLARSTROM HANDBUCH 28

SOLARSTROM HANDBUCH 29

SOLARSTROM HANDBUCH 30

SOLARSTROM HANDBUCH 31