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Welche technischen und rechtlichen Herausforderungen sind bei Photovoltaikanlagen zu beachten?
Handwerksbetriebe, die an der Installation und dem Anschluss
von Photovoltaikanlagen (PVA) beteiligt sind, müssen eine breite Reihe von
Fragen beantworten können. Hierbei helfen die Fachbücher des Hüthig
Verlags.
Wie werden PV-Anlagen normgerecht errichtet und installiert?
Bei der Errichtung einer PV-Anlage wirken mehrere Beteiligte zusammen, etwa Statiker des Gebäudes und der Tragekonstruktion, Elektrotechniker für die Installationen und Anschlüsse, der Netzbetreiber für die Einspeisung sowie der Betreiber der Anlage selbst. Der Errichter trägt dabei die Verantwortung für die regelkonforme Installation und muss die anerkannten Regeln der Technik anwenden.
Gemäß der jeweiligen Landesbauordnung (LBO) sind PV-Anlagen auf Dächern oder an Fassaden oft genehmigungsfrei, wenn sie bestimmte Größen nicht überschreiten.
Die Genehmigungsfreiheit entbindet aber nicht von der Pflicht, die technischen Normen und Sicherheitsvorschriften einzuhalten. Es gelten hier insbesondere: VDE-Vorschriften, DIN-Normen sowie die Niederspannungsanschlussverordnung (NAV).
Die Installation umfasst die Planung und Montage der Module, die elektrische Verschaltung, Erdung, Blitz- und Überspannungsschutz sowie Netzanschluss und Erstprüfung. Nur in das Installateurverzeichnis des Netzbetreibers eingetragene Elektrofachbetriebe dürfen PV-Anlagen errichten bzw. an das Netz anschließen. Der Installateur muss nachweisen, dass sämtliche Arbeiten nach den allgemein anerkannten Regeln der Technik (§ 49 EnWG) ausgeführt wurden. Die Verwendung von VDE-, GS- oder CE-gekennzeichneten Komponenten wird vorausgesetzt.
Mehr dazu finden Sie in Regelkonforme Installation von PV-Anlagen von Heinz-Dieter Fröse und Best-of Praxisprobleme 2: Planung und Verantwortlichkeit von Michael Muschong.
Welche Normen sind bei Planung und Errichtung von PV-Anlagen
zu beachten?
Bei der Planung und Errichtung von Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) sind zahlreiche technische Normen, Vorschriften und anerkannte Regeln der Technik zu beachten:
- Normen für PV-Module (u.a. DIN EN 61215 (VDE 0126‑31‑1), DIN EN 61646 (VDE 0126‑32), DIN EN IEC 61730‑1 (VDE 0126‑30‑1), DIN EN IEC 61730‑2 (VDE 0126‑30‑2)),
- Normen für Wechselrichter (z.B. DIN EN 50178, DIN EN 50524 (VDE 0126‑13), DIN EN 61000‑6‑1, DIN EN 61000‑6‑2, DIN EN 61000‑6‑3, DIN EN 61000‑6‑4),
- Normen für Schaltgerätekombinationen und elektrische Ausrüstung (DIN VDE 0660‑600‑1),
- DIN EN 60529 (VDE 0470‑1), DIN EN 50521 (VDE 0126‑3), DIN EN 61984 (VDE 0624), Normen der VDE 0100-Reihe (insb. DIN VDE 0100-712), DIN VDE 0105‑100, DIN VDE 0185‑305, DIN EN 62305,
- DGUV Vorschrift 3 und DGUV Grundsatz 303‑001
- TRBS 1201 / TRGS 519
- weitere rechtliche Bestimmungen, etwa Landesbauordnung (LBO), Niederspannungsanschlussverordnung (NAV) und die Technischen Anschlussbedingungen (TAB).
Mehr dazu steht im Hüthig-Fachbuch Regelkonforme Installation von PV-Anlagen von Heinz-Dieter Fröse.
Welche Qualifikation ist für die Installation einer
PV-Anlage notwendig?
Die Installation einer PV-Anlage darf nur von einer ausgebildeten und eingetragenen Elektrofachkraft oder einem zugelassenen Installationsunternehmen mit nachgewiesener Qualifikation erfolgen. Andere Handwerker dürfen nur bei Vorliegen der entsprechenden elektrotechnischen Fachkunde Teilaufgaben ausführen, aber niemals den Netzanschluss selbst.
Unser Buch-Tipp: Regelkonforme Installation von PV-Anlagen und Grundkurs Photovoltaik von Heinz-Dieter Fröse.
Wie qualifiziere ich Mitarbeitende, die keine
elektrotechnische Ausbildung haben?
Eine regelkonforme Installation von PV-Anlagen erfolgt ausschließlich durch berechtigte und elektrotechnisch qualifizierte Fachkräfte. Mitarbeitende ohne elektrotechnische Ausbildung können qualifiziert werden durch:
- eine Ausbildung zur Elektrofachkraft für festgelegte Tätigkeiten (EFKffT) nach DGUV Vorschrift 3 und DGUV 303‑001,
- eine Unterweisung als elektrotechnisch unterwiesene Person (EuP), wobei Arbeiten nur unter Leitung und Aufsicht einer Elektrofachkraft erlaubt sind.
Hierbei unterstützt Sie Grundkurs Photovoltaik von Heinz-Dieter Fröse.
Welche Risiken bestehen bei Montage auf Dächern und im Brandfall?
Bei der Montage von PV-Anlagen auf Dächern bestehen vor allem Risiken durch
- unzureichende statische Prüfung,
- Beschädigung der Dachhaut,
- Asbest- oder Schwachstellen im Dachaufbau sowie
- fehlende Arbeitssicherheitsmaßnahmen.
Im Brandfall entstehen zusätzliche Gefährdungen durch elektrisch aktive PV-Komponenten, Wärme- und Lichtbogeneffekte sowie die Brandausbreitung über Leitungen, Module und Unterkonstruktionen.
Konkreter betrachtet wird das Thema in Regelkonforme Installation von PV-Anlagen von Heinz-Dieter Fröse, in Best-of Praxisprobleme, Band 3: Netzsysteme und EMV (Frage 18) und Best-of Praxisprobleme 4: Brandschutz von Michael Muschong.
Wie werden PV-Anlagen sachgerecht inspiziert, geprüft und gewartet?
Nach Fertigstellung sind umfangreiche Erstprüfungen durchzuführen (u. a. Sichtprüfung, Messung von Leerlaufspannung, Kurzschlussstrom, Isolationswiderstand, Prüfung des Erdungswiderstands, Funktionsprüfungen des Wechselrichters). Zur Prüfung gehört eine Dokumentation sämtlicher Prüfergebnisse. Diese Prüfungen bestätigen die Normenkonformität der Anlage und sind Voraussetzung für den Netzanschluss.
Eine normgerecht errichtete PV-Anlage muss zudem regelmäßig inspiziert und gewartet werden. Das heißt: Besichtigen, Erproben und Messen der Anlage. Ziel ist das Vorbeugen von Leistungsverlusten, thermischen Schäden und sicherheitsrelevanten Ausfällen. Eine sachgerechte Inspektion, Prüfung und Wartung von PV-Anlagen umfasst die vollständige Kontrolle des PV‑Generators, der Gleichstrom- und Wechselstromseite, der Blitzschutz- und Erdungsanlagen sowie die Leistungsüberprüfung anhand normgerechter Messverfahren. Die Ergebnisse sind zu dokumentieren und ggf. um Instandsetzungsmaßnahmen zu ergänzen. Die fachgerechte Wartung durch geschultes Personal wahrt den sicheren und wirtschaftlichen Betrieb der Anlage.
Hierzu empfehlen wir Ihnen besonders Prüfung von Photovoltaik- und Speicheranlagen von Marc Fengel sowie Regelkonforme Installation von PV-Anlagen von Heinz-Dieter Fröse.
Was ist hinsichtlich Lastmanagement und Energiemanagementsystem
bei PV-Anlagen zu beachten?
Es ist sicherzustellen, dass PV‑Anlagen mit einem Energiemanagement‑ und Lastmanagementsystem ausgerüstet werden. Dies umfasst den Einbau geeigneter Kommunikations‑ und Steuerungseinrichtungen (Steuerbox, Smart‑Meter‑Gateway, digitale Schnittstellen) und die Möglichkeit, Erzeuger (nach § 9 EEG) und steuerbare Verbraucher (nach § 14a EnWG) gezielt zu regeln. Ziele sind eine (temporär) geringere Netzeinspeisung und Netzbelastung, eine höhere Eigenverbrauchsquote sowie die größere Wirtschaftlichkeit der Photovoltaikanlage.
Mehr hierzu finden Sie in Regelkonforme Installation von PV-Anlagen von Heinz-Dieter Fröse, in Die neue VDE-AR-N 4100 von Axel Hoffmann und Christian Weinard sowie in Energiemanagement im Smart Home von Michael Körmer.
Wie werden Photovoltaikanlagen netzgekoppelt und ins
Energiesystem eingebunden?
Die Netzkopplung von Photovoltaikanlagen erfolgt gemäß technischer Anschlussregeln (TAR; VDE-AR-N 4100 / VDE‑AR‑N 4105) und entsprechend der rechtlichen Anforderungen des § 9 EEG über eine intelligente Steuerung durch das (H)EMS mit Kommunikationsschnittstellen wie Modbus und EEBUS. Ziel ist die Netzstabilität bei gleichzeitig maximaler Nutzung des selbst erzeugten PV‑Stroms im eigenen Energiesystem.
Detailliert beschreiben dies Die neue VDE-AR-N 4100 von Axel Hoffmann und Christian Weinard sowie Energiemanagement im Smart Home von Michael Körmer.
Wie interagieren PV, Speicher und Wasserstoffsysteme in der
Energiewende?
PV‑Anlagen, Speicher und Wasserstoffsysteme wirken in der Energiewende synergetisch:
- PVA sorgen für dezentrale Erneuerbare-Energie-Erzeugung,
- Speicher übernehmen die zeitliche Flexibilisierung, stabilisieren das lokale und übergeordnete Netz,
- Wasserstoffsysteme erweitern die elektrische Speicherfunktion als Langzeitspeicher auf sektorübergreifende Anwendungen.
Das intelligente Zusammenspiel in Smart Grids ermöglicht die „Energiewende von unten“, also eine dezentrale, effiziente und autarke Energieversorgung in Kundenanlagen. Damit bilden sie gemeinsam das technische Rückgrat einer dezentralen, flexiblen und klimaneutralen Energiezukunft.
Intensiver beschäftigen sich Speicher am Niederspannungsnetz von Marc Fengel und Energiemanagement im Smart Home von Michael Körmer mit diesen Thema.
Welche Betreibermodelle und Förderungen sind wirtschaftlich
sinnvoll?
- Kleinere Dachanlagen mit hohem Eigenverbrauchsanteil (< 50 % Einspeisung) zur Senkung der Stromkosten.
- Mittlere bis große Anlagen mit Netzeinspeisung und steuerlichen Anreizen, insbesondere bei Nutzung von Steuererleichterungen.
- Regionale Fördermaßnahmen (Solarpflicht und vereinfachte Genehmigungen) verbessern die Wirtschaftlichkeit ggf. zusätzlich.
Lesen Sie hierzu mehr in Regelkonforme Installation von PV-Anlagen von Heinz-Dieter Fröse und Best-of Praxisprobleme 2: Planung und Verantwortlichkeit von Michael Muschong.