Technische Anforderungen, Planungs- und Installationshinweise

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1 Photovoltaik-Anlagen Technische Anforderungen, Planungs- und Installationshinweise HERAUSGEBER: Hessisches Ministerium für Umwelt, Landwirtschaft und Forsten Abteilung Energie und Atomaufsicht Mainzer Str Wiesbaden VERFASSER: TÜV Technische Überwachung Hessen GmbH Umwelt, Sicherheit und Management Rüdesheimer Str Darmstadt Stand: August aktualisierte, ergänzte Auflage N:\4ALL\AN_ABT1\REF1_10\VORWORT.DOC

2 INHALTSVERZEICHNIS INHALT VORWORT ZUR 3. ERGÄNZTEN AUFLAGE...3 A ERGÄNZUNGEN PHYSIKALISCHE GRUNDLAGEN PLANUNG UND AUSLEGUNG EINER NETZGEKOPPELTEN PV-ANLAGE FLACHDACH- BZW. BODENAUFSTÄNDERUNG... 5 GESAMTWERK VOM JULI 1996 (AKTUALISIERT) 1-99 SEITE 2 VON 5

3 VORWORT Vorwort zur 3. ergänzten Auflage Sehr geehrte Leserin, sehr geehrter Leser, vor Ihnen liegt die 3. Auflage der erstmals im Mai 1995 erstellten Technischen Anforderungen, Planungs- und Installationshinweise für Photovoltaik-Anlagen. Da sich seit der letzten Überarbeitung im Juli 1996 nicht sehr viele grundlegende Änderungen ergeben haben, haben wir uns entschlossen die Ergänzungen in Form von zusätzlichen Blättern zusammenzustellen. Diese Ergänzungsblätter haben wir dem Gesamtwerk vom Juli 1996 vorangestellt. Änderungen im Originaltext haben wir mit seitlichen senkrechten Strichen und doppelter Unterstreichung kenntlich gemacht. Wir hoffen Ihnen auch mit dieser Ausgabe wiederum ein hilfreiches und aktuelles Instrument zur Planung und Installation von Photovoltaik-Anlagen an die Hand zu geben. An dieser Stelle möchten wir uns noch bei folgenden Firmen und Institutionen bedanken, die uns ihre aktuellen Kenntnisse zur Verfügung gestellt haben: Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme, Freiburg Institut für Solare Energieversorgungstechnik, Kassel Forschungszentrum Rossendorf, Dresden Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg, Stuttgart Landesinnungsverband des Dachdecker-Handwerks Hessen, Wiesbaden Auch dieses Mal sind wir für Verbesserungsvorschläge und Anmerkungen dankbar: Das Autorenteam TÜV Technische Überwachung Hessen GmbH Umwelt, Sicherheit und Management Stichwort Photovoltaik Rüdesheimer Str Darmstadt Tel.: ( ) Fax: ( ) usm.darmstadt@tuevhessen.de SEITE 3 VON 5

4 A ERGÄNZUNGEN A Ergänzungen 1.1 Physikalische Grundlagen Seite 6; nach 1. Dünnschichtzeilen gewinnen immer mehr an Bedeutung. Aufgrund der höheren Einsparpotentiale bei der Herstellung wird deren Bedeutung zukünftig stark steigen. Die Dünnschichttechnologie ist in einigen Fällen aus dem Forschungsstadium heraus, wie das Beispiel der CdTE-Zelle zeigt (Modulfabrik von ANTEC-Solar in Rudisleben). Seite 17; nach 1. Im Rahmen der Harmonisierung von DIN VDE 0100 Teil 520 entfällt die bisherige nationale Regelung zur erd- und kurzschlusssicheren Verlegung (siehe RWE-Papier, R. Hotopp) Planung und Auslegung einer netzgekoppelten PV-Anlage Seite 20; vor letztem Durch die Schutzklasse II der Module hat die 120V Funktionskleinspannung an Bedeutung verloren. Es besteht der Trend hin zu trafolosen Wechselrichtern mit entsprechend hohen Eingangsspannungen. Seite 21; hinter letztem 1. Einstranganlagen im Leistungsbereich bis 5 kw P Die bisherige, aus dem Bemühen um Einhaltung kleiner DC-Spannungen resultierende Verschaltung des PV-Generators in mehrere Stränge führt praktisch zu einer Reihe vermeidbarer Mängel. Dazu gehören hoher Materialbedarf (Kabel, Generatoranschlusskasten, Rückstromdioden, Sicherungen), hoher Installationsaufwand und höhere Kosten. Ferner wurden bei Überprüfungen gerade im Generatoranschlusskasten häufig Ausfälle der genannten Bauelemente gefunden, die zu Ausfällen einzelner Stränge führten. Dies wiederum blieb den Betreibern verborgen. Eine wesentliche Schlussfolgerung war deshalb, PV-Anlagen im kleinen Leistungsbereich (etwa bis 5 kw P ) grundsätzlich als Einstranganlagen auszulegen. Neben dem Übergang zu DC-Spannungen bis zu 500 V ist bei größeren Anlagen der Einsatz von Großmodulen (etwa 200 W) mit intern parallel geschalteten Zellen und daraus resultierenden Modulströmen bis 10 A erforderlich. Der Einsatz von Großmodulen führt seinerseits zu einer Verringerung der Installationskosten. SEITE 4 VON 5

5 A ERGÄNZUNGEN 2. Verhältnis Wechselrichterleistung zu PV-Generatorleistung Die bisherigen Empfehlungen für diese Größe lagen bei etwa 0,8. Nach aktuellen Untersuchungen (Forschungszentrum Rossendorf) liegt das Optimum für neuere Wechselrichter, die über einen breiten Lastbereich Wirkungsgrade von deutlich über 90 % besitzen, bei Werten von 1,2. Dieses Ergebnis ist leicht verifizierbar, wenn die Wechselrichtererkennlinie mit einem typischen Leistungsspektrum eines PV-Generators multipliziert wird. Demnach ist lediglich für Photovoltaik-Fassaden der bisher empfohlene Wert weiter richtig. Seite 26; hinter 5. siehe Normenentwurf DIN VDE 0126 Es muß zwischen einfachen Scheibenvaristoren und thermisch überwachten Überspannungsableitern unterschieden werden. *Zähler: Als Ersatz für den Einspeise- und Bezugszähler werden vom Markt kombinierte Zähler angeboten (R. Hotopp) Flachdach- bzw. Bodenaufständerung Seite 47; hinter 2. Absatz im Kapitel: Bei einer Aufständerung auf Flachdächern besteht die Gefahr der Zerstörung der Abdichtung und insbesondere der Wärmedämmung. Durch die erhöhte Nutzlast (z.b. durch die erforderlichen Gewichte) kann es dazu kommen, dass die Durchschnittsbelastbarkeit der Dämmplatte nicht ausreicht und die Anlage in die Abdichtung einsinkt und diese ggf. zerstört. Die Dämmplatten sind häufig für eine derartige Nutzung nicht ausgelegt. Hier muss im Bedarfsfall ein Austausch der Dämmplatten durch eine entsprechend druckfeste Wärmedämmung erfolgen. SEITE 5 VON 5