WAS SIND PHOTOVOLTAIKANLAGEN? 07. April 2011

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1 WAS SIND PHOTOVOLTAIKANLAGEN? 07. April 2011

2 Einleitung Die Entwicklung der Photovoltaik in den letzten 10 Jahren , , Neuinstallation [MWp] Gesamtbestand [MWp] Quelle: BSW-Solar

3 Einleitung Wehr musste Haus brennen lassen!? 3

4 Nutzung der Sonnenenergie Quelle:Thiem 4

5 Nutzung der Sonnenenergie Solarthermie- Die Wärme von der Sonne - Umwandlung von Sonnenlicht in Wärme in Kollektoren - Wasser-Glykolgemisch leitet die Wärme in Speichertanks - gespeicherte Wärme kann zum Heizen oder für die Warmwasserbereitung verwendet werden Quelle: AEE 5

6 Nutzung der Sonnenenergie Solarthermie- Die Wärme von der Sonne - Gebäude mit Solarthermie-Anlagenunterscheiden sich im Brandfall nicht wesentlich von anderen Gebäuden - herab fallende Teile, übliche Atemgifte und teilweise Abdeckung des Daches - Probleme: erhöhte Dachlasten, ableiten des Löschwassers - Keine elektrische Gefahr Quelle:Upmann 6

7 Nutzung der Sonnenenergie Photovoltaik Die Sonne als Kraftwerk - PV-Anlagen wandeln Sonne in elektrische Energie um - das auftreffende Licht wird in Gleichstrom umgewandelt - Wechselrichter wandeln den Gleichstrom in Wechselstrom um - Wechselstrom kann Eigenverbrauchtoder ins öffentliche Netz eingespeist werden Quelle: AEE 7

8 Anwendungsbereiche PV-Anlagen Netzeinspeisende Anlagen - fast alle PV-Anlagen in Deutschland sind an das öffentliche Stromnetz angeschlossen -überwiegend werden diese auf Dächern von Wohnhäusern oder gewerblich genutzten Gebäuden errichtet - Installationswinkel von 0 bis 90 Aufdachanlagen Quelle: Sharp 8

9 Anwendungsbereiche PV-Anlagen Netzeinspeisende Anlagen - bauliche Besonderheiten sind PV-Anlagen, die in Hausfassaden oder in die Dachhaut integriert sind Fassadenanlagen Quelle: Sharp 9

10 Anwendungsbereiche PV-Anlagen Netzeinspeisende Anlagen - Solarparks die sich auf freien Flächen befinden haben meist größere Dimensionen -die Module können starr auf dem Boden oder auf einem beweglichen Gestellsystem montiert sein, welches dem Sonnenstand nachgeführt wird Freiflächenanlagen Quelle: Sharp 10

11 Anwendungsbereiche PV-Anlagen Inselanlagen - sind nicht mit öffentlichem Stromnetz verbunden - speichern die erzeugte Energie in Akkumulatoren - Gleichstrom oder Wechselstromanlagen Quelle: Wikipedia 11

12 Erkennen von PV-Anlagen Wie erkenne ich eine PV-Anlage an der Einsatzstelle? -Information im Zuge der Alarmierung -direktes erkennen bei der Anfahrt (Achtung bei Flachdächern) -erkunden der Einsatzstelle -erkennen eines Hinweisschildes im Bereich der Hausverteilung oder des Hausanschlusses 12

13 Aufbau von PV-Anlagen Elemente einer PV-Anlage -PV-Module -Montagegestell - Gleichstromleitungen - Generatoranschlusskasten - DC-Freischalter (seit 2006 Pflicht) - Wechselrichter - Einspeisezähler 13

14 Aufbau von PV-Anlagen PV-Module mit Montagegestell Generatoranschlusskasten Gleichstromleitung DC-Freischalter seit 2006 Pflicht AC-Sicherung Wechselrichter = ~ Zählerschrank mit Einspeiseund Bezugszähler sowie Hausanschluss 14

15 Aufbau von PV-Anlagen PV-Module - sind die Grundeinheit einer PV-Anlage - in diesem sind zahlreiche in Kunststoff verpackte Solarzellen elektrisch verschalten - mehrere Module werden zum Solargenerator verbunden (bis zu 1000 Volt DC) - Glasabdeckung auf der Vorderseite schützt vor mechanischen Einflüssen und Witterung, (vorgespanntes Einscheibensicherheitsglas, mit verringertem Eisenanteil) 15

16 Aufbau von PV-Anlagen PV-Module -unter der Glasabdeckung befinden sich die stromerzeugendenzellen und deren Verbindungskontakte zwischen zwei dünnen Folien verschmolzen - Aluminiumrahmen (bei Dünnschichtmodulen auch rahmenlos) 16

17 Aufbau von PV-Anlagen PV-Module - auf der Modulrückseite ist in den meisten Fällen noch eine Schutzfolie aufgebracht - dort befindet sich auch die Anschlussdose mit Leitungen und Stecker - ebenfalls auf der Rückseite befindet das Typenschild mit Hersteller und Leistungsdaten 17

18 Aufbau von PV-Anlagen Parameter Zelle 3,8 W 0,5 V In einem Standart Q-Cells Modul befinden sich 60 Zellen 1020 mm 1655 mm Parameter Modul 230 W 30 V 7,5 A Bei Verschaltung mehrerer Module in Reihe kann das System eine Betriebsspannung von bis zu 1000 V Gleichstrom erreichen. 18

19 Aufbau von PV-Anlagen Montagegestell - feste Verbindung zwischen Modulen und Dach/ Fundament - nicht einfach zu entfernen, (statisch, Diebstahlschutz) - kann aus verschiedenen Werkstoffen wie Holz, Aluminium etc. bestehen - Aufständerung kann in unterschiedlichen Winkeln erfolgen Quelle: Wikipedia 19

20 Aufbau von PV-Anlagen Gleichstromleitungen - Leitungen müssen doppelt isoliert sein und dürfen nur eine Ader aufweisen - beständig gegen extreme Wettereinflüsse, speziell gegen Feuchtigkeit und UV-Einstrahlung - es sollten nur spezielle Solarkabel verwendet werden, mit einem Querschnitt von mindestens 4 mm² Quelle: Kensys Quelle: Solarstromerzeugung.de Quelle: photovoltaik-shop 20

21 Aufbau von PV-Anlagen Gleichstromleitungen - Verlegung kann an Hausaußenseiten oder verdeckt unter der Dachhaut erfolgen - es gibt auch Installationen bei denen die Leitungsführung durch alte Schornsteinschlote erfolgt Quelle: Tuchtefeld 21

22 Aufbau von PV-Anlagen Generatoranschlusskasten - Zusammenführung mehrerer Leitungen des Modulfeldes - abgehende Hauptleitungen gehen zum Wechselrichter - einzelne Modulleitungen sind mit Steckverbindern gekoppelt - Steckverbinder nicht öffnen, da Gefahr von Lichtbogen besteht Quelle: SMA 22

23 Aufbau von PV-Anlagen DC-Freischalter - seit 2006 Pflicht bei allen PV-Anlagen - alte Anlagen müssen nicht nachgerüstet werden - trennt auf der Gleichstromseite die Module vom Wechselrichter - PV-Module produzieren jedoch weiterhin Spannung Quelle: energie-bewusstsein.de Quelle: Mare Solar 23

24 Aufbau von PV-Anlagen Wechselrichter - wandelt die entstandene Gleichspannung in Wechselspannung um - steuert die Einspeisung ins öffentliche Stromnetz und schaltet bei Störungen sekundenschnell ab - Installation vom Dachboden bis zum Keller möglich Quelle: Delta Energy Systems Quelle: Danfoss 24

25 Aufbau von PV-Anlagen Wechselrichter -viele Hersteller von Wechselrichtern integrieren seit 2006 einen DC-Freischalter in ihre Produkte - diese können als Dreh-, Kipp- oder wie hier im Bild als Ziehschalter ausgeführt sein Ziehen eines Freischalters an einem Wechselrichter 25

26 Aufbau von PV-Anlagen Einspeisezähler -bei kompletter Einspeisung ins öffentliche Netz, muss eine zweiter Zähler verbaut werden -bei zusätzlicher Eigennutzung des Solarstromes, können bis zu drei Zähler verbaut sein -bei neueren Zählern ist die Erfassung der Eigennutzung und der Einspeisung in öffentliche Netz in einem Zähler verbaut 26

27 Schäden an PV Anlagen -im Jahr 2010 wurden auf Deutschlands Dächern Photovoltaik-Anlagen mit einer Leistung von insgesamt ca. 7,5 Gigawatt installiert - das entspricht einer Modulfläche von ca. 60 Millionen m² - fundierte Schätzungen gehen davon aus, dass Prozent dieser Anlagen nicht ordnungsgemäß, also nicht nach den Maßgaben der Fachregeln und der DIN, eingebaut wurden -oft sind Schäden an PV Anlagen auf Projektierungs-und Installationsfehler zurückzuführen 27

28 Schäden an PV-Anlagen - Montagegestell mangelhaft montiert, nur ungenügend mit dem Dach verbunden - Anlage wurde beim ersten Sturm stark beschädigt Quelle: Wickel 28

29 Schäden an PV-Anlagen -Montagegestell mangelhaft montiert, Dachhaken haben nachgegeben und haben die Dachziegel zerstört Quelle: Kuchlmayer 29

30 Schäden an PV-Anlagen -Modulbefestigung mangelhaft - keine zugelassenen Halterungen verwendet Quelle: Kuchlmayer Quelle: Wickel 30

31 Schäden an PV-Anlagen -Module ungeeignet für Schneelastzone III und 800 m ü.n.n. - zwischen oberer Modulreihe und First hat sich eine dichte Schnee-Eisschicht gebildet - gletscherartige Platten rutschten ab und zerstörten dadurch die Module Quelle: Kuchlmayer 31

32 Schäden an PV-Anlagen -gefährliche elektrische Installation -verdrillte Litzen und Baumarkt-Isolierband und das bei bis zu 1000 Volt -Klemmleiste eines Generatoranschlusskastens -Litzen der Stringleitungen waren ohne Aderendhülsen in Schraubklemme befestigt Quelle: Kuchlmayer 32

33 Schäden an PV-Anlagen - UV-bedingte Leitungsversprödung - Gefahr von Lichtbögen - mangelhafte Leitungsverlegung -Modulleitungen liegen unbefestigt auf den Dachziegeln und werden um scharfe Kanten geführt Quelle: Kuchlmayer 33

34 Schäden an PV-Anlagen - mangelhafte Lötstellen können zu Lichtbögen und Funkenflug führen - Entstehung von Bränden durch PV-Modul möglich Quelle: Kuchlmayer 34

35 So sollte es nicht aussehen 35 Quelle: Wickel

36 So sollte es nicht aussehen Quelle: Wickel 36

37 Weiterführende Informationen 37

38 Weiterführende Informationen 38

39 Weiterführende Informationen unter - GUV-V A 1 Grundsätze der Prävention - GUV-V C 53 Feuerwehren - GUV-I 8651 Sicherheit im Feuerwehrdienst - GUV-I 8677 Elektrische Gefahren an der Einsatzstelle Normen: - DIN VDE 0132 Brandbekämpfung und Hilfeleistung im Bereich elektrischer Anlagen - DIN VDE Errichten von Niederspannungsanlagen - DIN VDE Betrieb von elektrischen Anlagen - IEC Wirkung des elektrischen Stromes auf Menschen und Nutztiere 39

40 Vortrag und Broschüre Unternehmen Presse + Media Media und Download Nützliches Quelle: Wiesenbote 40

41 VIELEN DANK. VIELEN DANK. 41

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