Blitzschutz PV-Anlage: Mögliche Risiken, Schäden und Blitzschutzlösungen

Die Wahrscheinlichkeit, von einem Blitz getroffen zu werden, liegt statistisch gesehen bei 1 zu 200.000 – und ist damit deutlich höher als die Wahrscheinlichkeit für einen Sechser im Lotto (1 zu 140.000.000). Dennoch ist es sinnvoll, eine PV-Anlage mit einem Blitzschutz zu schützen. Dieser sorgt dafür, dass Photovoltaikanlage und Elektroinstallationen auch bei Blitzschlägen in der Nähe vor Schäden geschützt sind. Ein Blitzschutz für PV-Anlagen besteht aus zwei Komponenten: dem äußeren und dem inneren Blitzschutz.

• Der äußere Blitzschutz umfasst Blitzableiter, bestehend aus Fangstangen, Ableitung und Erdung.
• Der innere Blitzschutz besteht aus Überspannungsschutz und Potentialausgleich. Er regelt die maximale Spannung, um Schäden an der Solarinstallation vorzubeugen.

Blitze und Überspannungen gehören zu den häufigsten Schadensursachen bei PV-Anlagen und führen zu hohen Reparaturkosten. Der Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. (VDE), einer der größten Technologie-Organisationen Europas, unterscheidet vier Arten des Blitzeinschlags, die jeweils unterschiedliche Folgen für eine PV-Anlage haben können:

• Sehr selten. Der Blitz trifft ohne Umwege direkt auf die PV-Anlage. 
• Es fließt kurzzeitig extrem viel Strom in die Anlage. Gleichzeitig tritt eine sehr hohe elektrische Spannung auf. 
• Die plötzliche Überlastung von Anlage und Wechselrichter führt zu einer Überspannung, kann mechanische Komponenten zerstören und im schlimmsten Fall einen (Gebäude-)Brand auslösen.

• Der Blitzeinschlag erfolgt nicht in die Solaranlage, aber in ihrer Nähe. 
• Durch den Einschlag und die erfolgende Entladung können Blitzteilströme über elektrische Versorgungsleistung in das PV-System fließen. 
• Überspannungsschäden der PV-Anlage und anderer Komponenten können daraus resultieren.

• Blitzeinschläge in einem Umkreis von bis zu 500 Metern zur Photovoltaikanlage.
• Trotz Entfernung können magnetische Felder zu einer Überspannung und damit zu Schäden der PV-Anlage oder von elektrischen Geräten im Haushalt führen.

• Blitzeinschläge in mehr als 1.000 Metern Entfernung zur Anlage.
• Sie rufen in der Regel keine Schäden an einer Photovoltaikanlage hervor.

Den Empfehlungen des VDE folgend umfasst der Blitzschutz für Photovoltaik verschiedene Maßnahmen:

• Vor Installation möglicher PV-Blitzschutz-Maßnahmen muss festgestellt werden, ob das Gebäude bereits über ein Blitzschutzsystem verfügt.
• Ist das der Fall, darf sich dieser Schutz nicht durch die PV-Anlage verschlechtern.
• Ist kein Blitzschutz vorhanden, obliegt es Eigentümer:innen, ob und wenn ja, welche Schutzmaßnahmen ergriffen werden.

Vereinfacht lässt sich der Blitzschutz Solar in zwei Kategorien einteilen: Den äußeren Blitzschutz sowie den inneren Blitzschutz.

Der äußere Blitzschutz, auch bekannt als äußere Blitzschutzanlage, hat die Aufgabe, einen direkten Blitzschlag auf die PV-Anlage zu verhindern. Dies geschieht in der Regel durch den Einsatz von Blitzableitern, die Blitzenergie sicher abführen und somit Schäden an den Solarmodulen, Wechselrichtern und anderen Komponenten der Anlage verhindern.

Bekanntestes Beispiel für einen äußeren Blitzschutz Solaranlage: der klassische Blitzableiter. Er bietet dem Blitz ein alternatives Einschlagsziel und verhindert so den Blitzeinschlag. Eine geerdete Metallstange leitet den Blitz über eine Leitung an der Hauswand in die Erde ab.

Moderne Anlagen für den äußeren Blitzschutz basieren auf demselben Prinzip: Fangstangen, welche Solarmodule und Dachfläche überragen, dienen als Blitzableiter PV-Anlage. Dabei gilt es zu beachten:

• Zwischen Modulen und Fangstangen muss ein vorgeschriebener Trennungsabstand eingehalten werden.
• Ist das nicht umsetzbar, lässt sich auch die PV Anlage in Blitzschutz einbinden. Blitze gehen dann nicht am Gebäude vorbei, sondern werden kontrolliert hindurch geleitet.
• Kann der Abstand eingehalten werden, wird der Blitzstrom über die Ableitungseinrichtung zum Erdreich und zur Erdung geleitet. 
• Wichtig ist beim äußeren Blitzschutz, dass keine Kamine oder Vorsprünge aus dem Schutzbereich herausragen und so den Schutz aushebeln. 
• Den exakten Schutzbereich von PV-Anlagen bestimmen qualifizierte Fachbetriebe oder Blitzschutz-Spezialisten.

Der innere Blitzschutz konzentriert sich auf den Schutz vor Blitzeinschlägen in der Umgebung der Anlage. Herzstück bildet das Überspannungsschutzgerät, auch als SPD (Surge Protective Device) bezeichnet, das empfindliche Elektronik vor Schäden bewahrt. SPD-Geräte sind in der elektrischen Verkabelung der PV-Anlage integriert, typischerweise nahe dem Wechselrichter. Sie sind darauf ausgelegt, Überspannungen, die während eines Blitzschlags auftreten können, abzuleiten.

Schlägt ein Blitz in der Nähe einer PV-Anlage ein, kann dies zu einem Anstieg der elektrischen Spannung führen. Die SPDs erkennen diese erhöhte Spannung und leiten sie sicher ab, indem sie den Überschussstrom in den Boden oder die Erdungsanlage ableiten. So wird beispielsweise der Wechselrichter, welcher Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) umwandelt, als eine entscheidende Komponente in einer PV-Anlage geschützt.

Der innere Blitzschutz schützt Wechselrichter und andere elektronische Bauteile vor schädlichen Überspannungen und verhindert dadurch teure Reparaturen oder Ausfälle der PV-Anlage. Zumindest solange er ordnungsgemäß funktioniert. Er sollte deswegen regelmäßig gewartet und überprüft werden, um sicherzustellen, dass die SPDs tun was sie sollen. Bei Bedarf müssen sie ausgetauscht werden, um ihre Wirksamkeit zu gewährleisten.

Ob ein Solaranlagen-Blitzschutz in Deutschland Pflicht ist, beschäftigt viele Hausbesitzende. Bei der Beantwortung müssen verschiedene Faktoren berücksichtigt werden.

Folgende Gebäude müssen immer – auch ohne Solar – über einen Blitzschutz verfügen:

• Häuser, die höher als 20 Meter sind,
• Freistehende Häuser auf einer Bergkuppe,
• Ältere Gebäude mit Holzdach, Reetdach oder Strohdach und
• Öffentliche Gebäude, in denen sich viele Menschen aufhalten, beispielsweise Krankenhäuser. 

Für Wohn- und Gewerbegebäude gibt es grundsätzlich keine Blitzschutz-PV-Anlage-Pflicht oder gesetzliche Pflicht für einen äußeren Blitzschutz bei Solaranlagen bis 10 kWp. Das gilt auch für Solardächer, die vollflächig mit Solardachziegeln eingedeckt sind. Für öffentliche Gebäude ist ein Blitzschutz bei Installation einer PV-Anlage, unabhängig von der Leistung, zwingend vorgeschrieben.

Der PV-Überspannungsschutz (innerer Blitzschutz) ist seit 2018 Pflicht bei Errichtung einer Photovoltaik-Anlage. 

• Die Pflicht gilt sowohl für klassische Aufdachanlagen als auch für moderne Solardachziegellösungen. 
• Er verhindert Schäden an Kabelinstallationen und daran angeschlossenen Geräten, die durch die hohen Spannungen infolge des Blitzeinschlags entstehen. 
• Der PV-Überspannungsschutz kann als Teil einer Blitzschutzanlage installiert werden oder als eigenständiges System. 
• Wird eine vor 2018 errichtete Anlage verändert oder erweitert, ist ein Überspannungsschutz verpflichtend nachzurüsten. Wer noch mit dem Gedanken spielt, eine Solaranlage zu installieren, der sollte darauf achten, dass ein entsprechender Blitzschutz bzw. PV-Überspannungsschutz für die Anlage im Angebot inbegriffen ist. 

Auch wenn es keine Photovoltaik-Blitzschutz-Pflicht gibt, sind die Kosten für einen “Blitzschutz PV-Anlage” (so lautet ein häufiger Suchbegriff) in Relation zu der Investition in die Photovoltaikanlage und mögliche Folgekosten nach einem Einschlag sehr gut angelegt.

Wie so oft lässt sich die Frage nach den Kosten für einen Blitzschutz nicht pauschal beantworten. Die “Blitzschutz-PV-Anlage-Kosten” richten sich stattdessen immer nach der gegebenen Situation im jeweiligen Haus. Faktoren, die diese Kosten beeinflussen sind beispielsweise

• die Gebäudeart, -größe und -lage, 
• die Art der elektrischen Anlage und bereits vorhandenen Vorinstallationen,
• eventuell nötige Anpassungen und Modernisierungen an vorhandenen Installationen (z. B. bei veralteter Technik),
• die Materialkosten und
• die Kosten für Einbau und Montage.

Soll eine PV-Anlage in ein bestehendes Blitzschutzsystem für ein Einfamilienhaus eingebunden werden, liegen die Photovoltaik-Blitzschutz-Kosten im Schnitt zwischen 300 und 500 Euro.

Ist die verbaute Technik veraltet oder sind Anpassungen an der elektrischen Anlage notwendig, kommen weitere Kosten hinzu.

Soll ein komplett neues Blitzschutzsystem bestehend aus einem äußeren und einem inneren Blitzschutz errichtet werden, liegen die Kosten höher:

Auch wenn die Kosten hoch erscheinen: Ein ausgereiftes Schutzkonzept erspart im Notfall Kosten, Ausfallzeiten und bietet Hausbesitzer:innen zudem ein sicheres Gefühl. Außerdem kann es vorkommen, dass entsprechende Schutzmaßnahmen seitens der Versicherung vorgeschrieben sind, um im Bedarfsfall tatsächlich Anspruch auf den vollen Versicherungsschutz zu haben. Ebenfalls gut zu wissen: In einigen Förderprogrammen für PV-Anlagen kann auch der Blitzschutz als förderfähige Maßnahme enthalten sein, so dass sich die Gesamtkosten für Anlagenbetreibende und Hausbesitzende reduzieren.

Verlangt die Photovoltaik-Versicherung einen Blitzschutz? Sehr wahrscheinlich ja. Obwohl es vom Gesetzgeber her für die meisten Privatpersonen keine Verpflichtung zur Installation eines PV-Blitzschutzes gibt, ist dieser für Versicherungsgesellschaften oft wichtig. 

Bei einer Photovoltaik-Versicherung und dem Blitzschutz für PV-Anlagen ist wichtig,

• ob die Versicherungsgesellschaft spezifische Haftungsausschlüsse für den Fall eines nicht vorhandenen Blitzschutzes hat oder
• ob sie bereits für den Abschluss der Versicherung einen Nachweis über ein entsprechendes Blitzschutzsystem verlangt. 

Wollen Hauseigentümer:innen ihren Versicherungsschutz nicht riskieren, sollten sie also bereits bei der Planung ihrer PV-Anlage auf ein Blitzschutz- und Überspannungskonzept achten. 

Aber Achtung: Bei der Installation sollten Anlagenbetreiber:innen sicherstellen, dass die ausführende Person die entsprechenden Qualifikationen mitbringt. Eine unsachgemäße Installation eines PV-Blitzschutzes kann nicht nur das Risiko für Schäden erhöhen, sie kann im schlimmsten Fall auch den Anspruch auf Versicherungsleistungen aushebeln.