Solar-Sicherung vs. Leistungsschutzschalter: Was ist besser für Photovoltaikanlagen?

Photovoltaikanlagen benötigen zuverlässige elektrische Schutzkomponenten, um einen sicheren, effizienten und störungsfreien Betrieb zu gewährleisten. Zu den wichtigsten Schutzeinrichtungen einer PV-Anlage gehören Solar-Sicherungen und DC-Leitungsschutzschalter. Beide Komponenten schützen elektrische Stromkreise vor Überströmen, Kurzschlüssen und möglichen Schäden an angeschlossenen Geräten. Allerdings unterscheiden sie sich hinsichtlich ihrer Funktionsweise, ihrer Auslösecharakteristik und ihrer Einsatzmöglichkeiten.

Beim Vergleich von Solar-Sicherungen und Leistungsschutzschaltern ist es wichtig, die technischen Eigenschaften, das Abschaltvermögen, die Reaktionszeiten und die Eignung für unterschiedliche Photovoltaikanwendungen zu verstehen.

Solar-Sicherungen werden häufig zum Überstromschutz einzelner PV-Strings eingesetzt, während DC-Leitungsschutzschalter eine wiederverwendbare Schutzlösung mit praktischer Schalt- und Trennfunktion bieten.

Welche Lösung die richtige ist, hängt unter anderem von der Systemspannung, dem Betriebsstrom, dem verfügbaren Kurzschlussstrom, der Anlagenkonfiguration und den geltenden elektrischen Normen ab.

In diesem Beitrag vergleichen wir Solar-Sicherungen und DC-Leitungsschutzschalter, erläutern ihre jeweiligen Vorteile und Nachteile und zeigen, worauf es bei der Auswahl des passenden Schutzgeräts für Photovoltaikanlagen ankommt.

1. Warum ist der Überstromschutz in Photovoltaikanlagen so wichtig?

Photovoltaikanlagen erzeugen elektrische Energie mithilfe miteinander verbundener Solarmodule. Diese Module werden häufig zu sogenannten Strings zusammengeschaltet. Mehrere parallel geschaltete Strings erhöhen die Gesamtleistung der Anlage.

Obwohl PV-Anlagen für einen langfristigen Betrieb ausgelegt sind, können verschiedene elektrische Fehler auftreten. Dazu gehören beschädigte Leitungen, Isolationsfehler, defekte Module, fehlerhafte Verkabelungen oder äußere Umwelteinflüsse.

Ein geeigneter Überstromschutz verhindert, dass übermäßig hohe Ströme elektrische Komponenten beschädigen oder gefährliche Betriebszustände verursachen.

Ohne ausreichenden Schutz können folgende Probleme entstehen:

• Überhitzung von elektrischen Leitungen und Anschlüssen.

• Beschädigung von Solarmodulen und anderen Anlagenkomponenten.

• Verschlechterung der Isolierung und mögliche Kabelbrände.

• Ausfall elektrischer Geräte und ungeplante Anlagenstillstände.

• Gefährliche Lichtbogenbildung bei Gleichstromfehlern.

Im Gegensatz zu Wechselstrom (AC) durchläuft Gleichstrom (DC) keinen natürlichen Nulldurchgang während jeder elektrischen Periode. Deshalb kann es schwieriger sein, einen DC-Fehlerstrom sicher zu unterbrechen. Ein einmal entstandener Lichtbogen kann bestehen bleiben, bis der Stromkreis wirksam abgeschaltet wird.

Aus diesem Grund ist die Auswahl geeigneter DC-Schutzgeräte für Photovoltaikanlagen besonders wichtig.

2. Was ist eine Solar-Sicherung?

Eine Solar-Sicherung ist eine elektrische Schutzeinrichtung, die speziell für den Überstromschutz in Photovoltaikanlagen entwickelt wurde.

Sie enthält einen kalibrierten Schmelzleiter, der bei ausreichend hohem Strom innerhalb einer bestimmten Zeit schmilzt. Dadurch wird der Stromkreis unterbrochen und der weitere Stromfluss verhindert.

In Photovoltaikanlagen kommen häufig sogenannte gPV-Sicherungen zum Einsatz. Diese Schmelzsicherungen wurden speziell für die Anforderungen von PV-Anwendungen entwickelt.

Sie sind darauf ausgelegt, die besonderen Betriebsbedingungen von Photovoltaikstromkreisen zu berücksichtigen. Dazu gehören kontinuierliche Stromerzeugung und mögliche Rückströme bei parallel geschalteten PV-Strings.

Vorteile von Solar-Sicherungen

1. Schnelle Fehlerunterbrechung

Solar-Sicherungen können bei hohen Überströmen schnell reagieren. Ihre Auslösecharakteristik trägt dazu bei, die während eines elektrischen Fehlers freigesetzte Energie zu begrenzen und Schäden an Leitungen sowie angeschlossenen Komponenten zu reduzieren.

2. Hohes Ausschaltvermögen

PV-Sicherungen sind mit hohen DC-Ausschaltvermögen erhältlich. Dies ist besonders wichtig bei größeren Photovoltaikanlagen, in denen mehrere parallel geschaltete Strings erhebliche Fehlerströme verursachen können.

3. Hohe Betriebssicherheit

Solar-Sicherungen verfügen über einen vergleichsweise einfachen inneren Aufbau und benötigen keinen mechanischen Schaltmechanismus. Dadurch sind sie weniger anfällig für mechanischen Verschleiß oder kontaktbedingte Ausfälle.

4. Effektive Lichtbogenlöschung

Viele PV-Sicherungen verwenden spezielle lichtbogenlöschende Materialien, beispielsweise Quarzsand. Dieses Füllmaterial unterstützt die sichere Löschung des Lichtbogens, wenn der Schmelzleiter durchbrennt.

5. Kompakte Bauweise

Solar-Sicherungen sind in der Regel kompakt und lassen sich platzsparend in PV-Generatoranschlusskästen und String-Sammelboxen integrieren.

Nachteile von Solar-Sicherungen

Trotz ihrer Vorteile haben Solar-Sicherungen auch einige Einschränkungen:

• Nach dem Auslösen müssen sie ersetzt werden.

• Eine durchgebrannte Sicherung muss zunächst identifiziert werden.

• Eine falsche Dimensionierung kann zu unerwünschten Auslösungen oder unzureichendem Schutz führen.

• Vor dem Austausch müssen der Stromkreis gesichert und die Fehlerursache überprüft werden.

Solar-Sicherungen eignen sich besonders für Anwendungen, bei denen ein zuverlässiger String-Überstromschutz und ein hohes DC-Ausschaltvermögen erforderlich sind.

3. Was ist ein DC-Leitungsschutzschalter?

Ein DC-Leitungsschutzschalter ist eine automatisch betätigte elektrische Schutzeinrichtung, die einen Stromkreis bei Überlast oder Kurzschluss unterbricht.

Im Gegensatz zu einer Schmelzsicherung, bei der ein Schmelzleiter durchbrennt, arbeitet ein Leitungsschutzschalter mit einem mechanischen Auslösemechanismus.

Abhängig von der Bauart kann ein DC-Leitungsschutzschalter über thermische, magnetische oder elektronische Auslöseeinrichtungen verfügen.

Wird ein unzulässig hoher Strom erkannt, löst der Schutzmechanismus aus und öffnet die elektrischen Kontakte. Dadurch wird der Stromfluss unterbrochen.

Nachdem die Fehlerursache festgestellt und behoben wurde, kann ein geeigneter Leitungsschutzschalter in der Regel manuell zurückgesetzt werden.

Vorteile von DC-Leitungsschutzschaltern

1. Wiederverwendbarer Schutz

Einer der größten Vorteile von Leitungsschutzschaltern ist ihre Rückstellbarkeit. Nach einer Auslösung und erfolgreicher Fehlerbehebung können sie normalerweise wieder eingeschaltet werden. Ein regelmäßiger Austausch wie bei Schmelzsicherungen ist daher nicht erforderlich.

2. Einfache Bedienung

DC-Leitungsschutzschalter ermöglichen ein unkompliziertes Ein- und Ausschalten elektrischer Stromkreise. Über den Schaltmechanismus lässt sich außerdem der Betriebszustand in der Regel leicht erkennen.

3. Trennung elektrischer Stromkreise

Geeignete DC-Leitungsschutzschalter können eine praktische Möglichkeit bieten, elektrische Anlagenkomponenten für Wartungs- und Inspektionsarbeiten freizuschalten.

Voraussetzung ist, dass das jeweilige Gerät ausdrücklich für die erforderliche Schalt- und Trennfunktion ausgelegt ist.

4. Mehrere Schutzfunktionen

Je nach Bauart können DC-Leitungsschutzschalter Überlastschutz, Kurzschlussschutz und manuelle Schaltfunktionen in einem Gerät kombinieren.

Nachteile von DC-Leitungsschutzschaltern

Trotz ihrer praktischen Vorteile haben DC-Leitungsschutzschalter auch einige Nachteile:

• Mechanische Komponenten können im Laufe der Zeit verschleißen.

• Das Abschaltvermögen hängt von den jeweiligen DC-Spannungs- und Fehlerstromwerten ab.

• Bei Fehlerströmen oberhalb der zulässigen Grenzwerte können Kontakte beschädigt werden oder verschweißen.

• Einige Modelle besitzen ein geringeres Ausschaltvermögen als vergleichbare PV-Schmelzsicherungen.

• Die Anschaffungskosten können je nach Anwendung höher ausfallen.

Wichtig ist, dass nicht jeder DC-Leitungsschutzschalter automatisch für Photovoltaikanlagen geeignet ist. Das Gerät muss über die erforderlichen DC-Nennwerte und ein nachgewiesenes Ausschaltvermögen für den vorgesehenen Einsatz verfügen.

4. Solar-Sicherung vs. Leitungsschutzschalter: Die wichtigsten Unterschiede

Um die passende Schutzlösung für eine Photovoltaikanlage auszuwählen, sollten die technischen Unterschiede zwischen Solar-Sicherungen und DC-Leitungsschutzschaltern berücksichtigt werden.

Die folgende Tabelle bietet einen direkten Vergleich der wichtigsten Eigenschaften.

Vergleichskriterium	Solar-Sicherung	DC-Leitungsschutzschalter
Funktionsprinzip	Schmelzen eines kalibrierten Schmelzleiters	Öffnen der Kontakte durch einen Auslösemechanismus
Rückstellbarkeit	Nein, Austausch erforderlich	In der Regel ja
Fehlerreaktion	Abhängig von Fehlerstrom und Sicherungskennlinie	Abhängig von Auslösemechanismus und Fehlerstrom
Ausschaltvermögen	Häufig mit hohem DC-Ausschaltvermögen erhältlich	Je nach Modell unterschiedlich
Lichtbogenlöschung	Häufig durch lichtbogenlöschendes Füllmaterial	Durch Lichtbogenlöschkammern und spezielle DC-Technologie
Mechanische Komponenten	Kein beweglicher Schaltmechanismus	Mechanische Komponenten vorhanden
Wartung	Austausch nach dem Auslösen	In der Regel Rückstellung nach Fehlerbehebung
Fehleranzeige	Sichtprüfung oder elektrische Prüfung erforderlich	Häufig sichtbare Auslöseanzeige
Installation	Häufig in PV-String-Sicherungshaltern und Generatoranschlusskästen	Für Schutz- und Schaltfunktionen bei entsprechender Eignung
Anschaffungskosten	Häufig wirtschaftlich bei einzelnen String-Schutzgeräten	Je nach Anwendung höhere Anschaffungskosten
Typische Anwendung	Überstromschutz einzelner PV-Strings	Schutz und Trennung geeigneter DC-Stromkreise

Wichtig: Auslösezeiten, Ausschaltvermögen, Kosten und Leistungsmerkmale unterscheiden sich je nach Herstellerangaben und Gerätemodell. Keines der beiden Schutzgeräte ist grundsätzlich für alle Anwendungen überlegen.

5. Warum werden Solar-Sicherungen häufig in Generatoranschlusskästen eingesetzt?

Ein PV-Generatoranschlusskasten, auch String-Combiner-Box genannt, sammelt die elektrischen Ausgangsströme mehrerer Solar-Strings und führt sie an einem gemeinsamen DC-Ausgang zusammen.

Da mehrere Strings parallel geschaltet sein können, besteht bei einem Fehler in einem einzelnen String die Möglichkeit eines Rückstroms.

Kommt es beispielsweise in einem String zu einem Kurzschluss oder einem Modulfehler, können die übrigen parallel geschalteten Strings Strom in den betroffenen String zurückspeisen.

Dieser Rückstrom kann die zulässige Strombelastbarkeit der betroffenen Leitungen überschreiten oder einzelne Solarmodule beschädigen.

Solar-String-Sicherungen unterbrechen solche unzulässig hohen Rückströme und tragen dadurch zum Schutz der Anlage bei.

Vorteile von Solar-Sicherungen in Generatoranschlusskästen

• Individueller Überstromschutz für PV-Strings.

• Schutz vor schädlichen Rückströmen.

• Hohes DC-Ausschaltvermögen bei korrekter Dimensionierung.

• Zuverlässiger Schutz in Photovoltaikanlagen mit mehreren Strings.

• Platzsparende Integration in Generatoranschlusskästen.

Allerdings benötigt nicht jede PV-Konfiguration automatisch String-Sicherungen. Ob ein solcher Schutz erforderlich ist, hängt unter anderem von der Anzahl parallel geschalteter Strings, den Moduleigenschaften, dem maximal zulässigen Serien-Sicherungswert und den geltenden elektrischen Normen ab.

Eine fachgerechte Berechnung ist daher vor der Auswahl und Installation erforderlich.

6. Wann sollte eine Solar-Sicherung anstelle eines Leitungsschutzschalters verwendet werden?

Solar-Sicherungen werden bevorzugt eingesetzt, wenn ein zuverlässiger Überstromschutz auf Ebene einzelner PV-Strings erforderlich ist.

Sie eignen sich insbesondere für Photovoltaikanlagen mit mehreren parallel geschalteten Strings, bei denen Rückstrombedingungen auftreten können.

Der Einsatz von PV-Sicherungen ist besonders sinnvoll bei:

• Der Absicherung einzelner Photovoltaik-Strings.

• Der Installation von mehrsträngigen Generatoranschlusskästen.

• Dem Schutz von Solarmodulen und Leitungen vor überhöhten Rückströmen.

• Photovoltaikanlagen mit hohen DC-Systemspannungen.

• Anwendungen, bei denen ein hohes DC-Ausschaltvermögen erforderlich ist.

Die ausgewählte gPV-Sicherung muss zur maximalen Systemspannung, zum erforderlichen Nennstrom, zum Ausschaltvermögen und zu den geltenden PV-Schutzstandards passen.

Eine korrekt dimensionierte gPV-Sicherung kann einen zuverlässigen Schutz vor bestimmten Überstrombedingungen in Photovoltaikanlagen gewährleisten.

7. Wann sollte ein DC-Leitungsschutzschalter verwendet werden?

DC-Leitungsschutzschalter sind besonders dann sinnvoll, wenn neben dem elektrischen Schutz eine komfortable Schalt- oder Trennfunktion benötigt wird.

Sie können in Anwendungen eingesetzt werden, bei denen ein rückstellbares Schutzgerät erforderlich ist und der ausgewählte Schalter alle relevanten elektrischen Anforderungen erfüllt.

Typische Einsatzbereiche sind:

• DC-Verteilungsstromkreise.

• Geeignete DC-Eingangsstromkreise von Wechselrichtern.

• Trenn- und Wartungspunkte in Solaranlagen.

• Schutz elektrischer DC-Geräte.

• Anwendungen mit erforderlicher sichtbarer Schaltstellung.

Bei Photovoltaikanlagen muss unbedingt ein Leitungsschutzschalter ausgewählt werden, der ausdrücklich für die vorgesehene DC-Anwendung geeignet ist.

Folgende Eigenschaften müssen überprüft werden:

• DC-Bemessungsspannung.

• Zulässiger Dauerstrom.

• DC-Ausschaltvermögen.

• Auslösecharakteristik.

• Schalt- und Trennfähigkeit.

Ein herkömmlicher AC-Leitungsschutzschalter darf nicht ohne ausdrückliche Herstellerfreigabe für die jeweilige Anwendung als DC-Schutzgerät eingesetzt werden.

8. Können Solar-Sicherungen und Leitungsschutzschalter gemeinsam eingesetzt werden?

Ja. In vielen Photovoltaikanlagen ist die Kombination aus Solar-Sicherungen und DC-Leitungsschutzschaltern eine sinnvolle Lösung.

Anstatt beide Schutzgeräte als konkurrierende Alternativen zu betrachten, können sie unterschiedliche Schutzfunktionen innerhalb einer Anlage übernehmen.

Ein typisches Schutzkonzept kann folgendermaßen aussehen:

String-Schutz:

PV-Sicherungen werden in den einzelnen Strings installiert, um diese vor überhöhten Rückströmen und anderen relevanten Überstrombedingungen zu schützen.

Schutz am Generatorausgang:

Ein geeigneter DC-Leitungsschutzschalter oder Lasttrennschalter kann abhängig von der Anlagenkonfiguration zur Trennung des zusammengeführten PV-Ausgangs eingesetzt werden.

Schutz am Wechselrichter:

Weitere Schutz- und Trenneinrichtungen können am Wechselrichtereingang vorgesehen werden. Dabei sind die Vorgaben des Wechselrichterherstellers und die geltenden elektrischen Normen zu beachten.

Vorteile einer kombinierten Schutzlösung

• Individueller Schutz parallel geschalteter PV-Strings.

• Komfortable Trennung einzelner Stromkreise bei Wartungsarbeiten.

• Verbesserte Schutzkoordination.

• Einfachere Fehleridentifikation und Fehlersuche.

• Größere Flexibilität bei der Anlagenplanung.

Allerdings führt die Installation beider Schutzgeräte nicht automatisch zu einer höheren Anlagensicherheit. Ihre Nennwerte und Auslösecharakteristiken müssen aufeinander abgestimmt sein, damit bei einem Fehler das jeweils geeignete Schutzgerät auslöst.

9. Wichtige Kriterien bei der Auswahl von Solar-Sicherungen und DC-Leitungsschutzschaltern

Die Auswahl des passenden Schutzgeräts sollte nicht allein anhand des Nennstroms oder des Anschaffungspreises erfolgen.

Bei der Planung einer Photovoltaikanlage müssen mehrere technische Faktoren berücksichtigt werden.

1. Systemspannung

Das Schutzgerät muss eine DC-Bemessungsspannung besitzen, die mindestens der maximal möglichen Stromkreisspannung entspricht.

Bei Photovoltaikanlagen muss insbesondere die Leerlaufspannung der Module berücksichtigt werden. Diese kann bei niedrigen Temperaturen deutlich ansteigen.

Deshalb muss die maximale Systemspannung unter Berücksichtigung der temperaturabhängigen Spannungsänderungen berechnet werden.

Beispielsweise benötigt eine Photovoltaikanlage mit einer maximalen Systemspannung von 1.500 V DC entsprechend ausgelegte Schutzgeräte.

2. Nennstrom

Die ausgewählte Sicherung oder der Leitungsschutzschalter muss einen geeigneten Schutz für die angeschlossenen Leitungen und Komponenten gewährleisten.

Folgende Faktoren sollten berücksichtigt werden:

• Kurzschlussstrom der Solarmodule.

• Erwarteter Betriebsstrom.

• Anzahl parallel geschalteter Strings.

• Strombelastbarkeit der Leitungen.

• Maximal zulässiger Serien-Sicherungswert der Module.

• Umgebungstemperatur und Installationsbedingungen.

Das Schutzgerät muss hinsichtlich seiner Strombelastbarkeit korrekt auf den jeweiligen Stromkreis abgestimmt sein.

3. Ausschaltvermögen

Das Ausschaltvermögen gehört zu den wichtigsten Auswahlkriterien für DC-Schutzgeräte.

Es beschreibt den maximalen prospektiven Fehlerstrom, den ein Schutzgerät unter festgelegten Bedingungen sicher unterbrechen kann.

Das DC-Ausschaltvermögen des ausgewählten Geräts muss mindestens dem maximal zu erwartenden Kurzschlussstrom am Installationsort entsprechen.

Ein Schutzgerät mit unzureichendem Ausschaltvermögen kann bei einem Kurzschluss gefährlich versagen.

4. DC-Lichtbogenlöschung

Lichtbögen bei Gleichstrom sind schwieriger zu unterbrechen als bei Wechselstrom, da der Strom keinen natürlichen Nulldurchgang aufweist.

Deshalb benötigen DC-Schutzgeräte spezielle Einrichtungen zur Lichtbogenlöschung.

PV-Sicherungen und DC-Leitungsschutzschalter verwenden unterschiedliche Technologien zur Unterbrechung von Lichtbögen. Ihre Leistungsfähigkeit muss für die jeweilige Spannung und den zu erwartenden Fehlerstrom nachgewiesen sein.

5. Relevante Normen

Die Einhaltung der geltenden elektrischen Normen ist eine wichtige Voraussetzung für den sicheren Betrieb von Photovoltaikanlagen.

Zu den relevanten Normen gehören:

• IEC 60269-6: Zusätzliche Anforderungen an Schmelzsicherungen zum Schutz von Photovoltaik-Energiesystemen.

• IEC 60947-2: Anforderungen an Niederspannungs-Leistungsschalter.

• IEC 62548: Anforderungen an die Planung und Auslegung von Photovoltaik-Generatoren.

• IEC 60364-7-712: Anforderungen an elektrische Niederspannungsanlagen mit Photovoltaik-Stromversorgungssystemen.

Für Anlagen in Deutschland müssen zusätzlich die einschlägigen nationalen VDE-Bestimmungen und geltenden Installationsvorschriften berücksichtigt werden.

6. Installationsumgebung

Die Umgebungsbedingungen können die Leistung und Lebensdauer elektrischer Schutzgeräte beeinflussen.

Folgende Faktoren sollten berücksichtigt werden:

• Umgebungstemperatur.

• Luftfeuchtigkeit.

• Staubbelastung.

• Belüftung.

• Gehäuseausführung.

• Einbausituation.

Bei außen installierten Generatoranschlusskästen muss ein geeigneter Schutz gegen Umwelteinflüsse gewährleistet sein, um einen sicheren und zuverlässigen Betrieb zu ermöglichen.

10. Häufige Fehler bei der Auswahl von Solar-Sicherungen

Eine falsche Auswahl elektrischer Schutzgeräte kann die Sicherheit und Zuverlässigkeit einer Photovoltaikanlage erheblich beeinträchtigen.

Zu den häufigsten Fehlern gehören:

Verwendung von Standardsicherungen anstelle von PV-Sicherungen

Nicht jede DC-Sicherung eignet sich für Photovoltaikanwendungen. Solarstromkreise benötigen Sicherungen mit geeigneten PV-Nennwerten und spezifischen Auslösecharakteristiken.

Ignorieren der maximalen Systemspannung

Eine Sicherung kann den richtigen Nennstrom besitzen und trotzdem für die maximale DC-Spannung der Anlage ungeeignet sein. Deshalb muss die Spannungsfestigkeit immer überprüft werden.

Auswahl ausschließlich anhand des Nennstroms

Der Nennstrom allein reicht nicht aus, um die Eignung einer Sicherung oder eines Leitungsschutzschalters zu bestimmen. Ausschaltvermögen, Spannungsfestigkeit, Auslösecharakteristik und Schutzkoordination sind ebenfalls entscheidend.

Verwendung von AC-Leitungsschutzschaltern in DC-Stromkreisen

AC- und DC-Leitungsschutzschalter haben unterschiedliche Anforderungen an die Lichtbogenunterbrechung. Ein AC-Gerät darf nur dann in einem DC-Stromkreis verwendet werden, wenn es ausdrücklich für diese Anwendung freigegeben ist.

Unzureichender Rückstromschutz

Parallel geschaltete PV-Strings können Rückströme verursachen. Anlagenplaner müssen deshalb den möglichen Fehlerstrom berechnen und feststellen, ob ein individueller String-Schutz erforderlich ist.

Fehlende Schutzkoordination

Eine unzureichende Abstimmung der Schutzgeräte kann dazu führen, dass bei einem Fehler das falsche Gerät auslöst. Dadurch kann unter Umständen ein größerer Teil der Photovoltaikanlage abgeschaltet werden als notwendig.

Wer diese Fehler vermeidet, verbessert die elektrische Sicherheit, reduziert das Risiko von Geräteschäden und unterstützt einen langfristig zuverlässigen Anlagenbetrieb.

11. Solar-Sicherung oder Leitungsschutzschalter: Was ist besser?

Eine allgemeingültige Antwort gibt es nicht, da beide Schutzgeräte wichtige Funktionen innerhalb der elektrischen Absicherung von Photovoltaikanlagen übernehmen.

Ihre Eignung hängt jedoch stark vom jeweiligen Einsatzbereich ab.

Solar-Sicherungen eignen sich besonders für:

• Den Überstromschutz einzelner PV-Strings.

• Den Schutz vor Rückströmen bei parallel geschalteten Strings.

• Anwendungen mit hohen Anforderungen an das DC-Ausschaltvermögen.

• Kompakte Schutzlösungen in Generatoranschlusskästen.

DC-Leitungsschutzschalter eignen sich besonders für:

• Rückstellbaren Überstromschutz.

• Komfortable manuelle Schaltvorgänge.

• Geeignete DC-Verteilungsstromkreise.

• Die elektrische Trennung von Stromkreisen, sofern das Gerät dafür zugelassen ist.

Bei vielen Photovoltaikanlagen bietet eine Kombination aus PV-Sicherungen für den String-Schutz und geeigneten DC-Schaltgeräten eine praktische Lösung.

Die endgültige Entscheidung sollte immer auf den elektrischen Eigenschaften der Anlage, den erforderlichen Schutzfunktionen und den geltenden Normen basieren. Es wäre falsch, grundsätzlich eines der beiden Geräte als die bessere Lösung für alle Anwendungen zu betrachten.

12. Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Frage 1: Was ist der wichtigste Unterschied zwischen einer Solar-Sicherung und einem Leitungsschutzschalter?

Der wichtigste Unterschied liegt in der Funktionsweise. Eine Solar-Sicherung unterbricht den Stromfluss, indem ein kalibrierter Schmelzleiter durchbrennt. Nach dem Auslösen muss sie in der Regel ersetzt werden. Ein Leitungsschutzschalter öffnet den Stromkreis mithilfe eines mechanischen oder elektronischen Auslösemechanismus und kann nach der Überprüfung und Behebung des Fehlers normalerweise zurückgesetzt werden.

Frage 2: Sind Solar-Sicherungen besser als DC-Leitungsschutzschalter?

Solar-Sicherungen bieten Vorteile beim Schutz einzelner PV-Strings, insbesondere wenn ein hohes DC-Ausschaltvermögen und ein Schutz vor Rückströmen erforderlich sind. DC-Leitungsschutzschalter überzeugen durch ihre Rückstellbarkeit und ihre praktische Schaltfunktion. Welche Lösung besser geeignet ist, hängt von den elektrischen Anforderungen und der vorgesehenen Schutzfunktion ab.

Frage 3: Warum werden gPV-Sicherungen in Photovoltaikanlagen verwendet?

gPV-Sicherungen wurden speziell für Photovoltaikanwendungen entwickelt. Sie bieten Überstromschutz für PV-Stromkreise und helfen dabei, überhöhte Rückströme in parallel geschalteten Solar-Strings sicher zu unterbrechen.

Frage 4: Kann eine normale DC-Sicherung in einer Photovoltaikanlage verwendet werden?

Nicht unbedingt. Eine herkömmliche DC-Sicherung verfügt möglicherweise nicht über die erforderlichen Auslösecharakteristiken oder Zulassungen für Photovoltaikanwendungen. Es sollten ausschließlich Sicherungen verwendet werden, die für den jeweiligen PV-Stromkreis sowie dessen maximale Spannung, Strombelastung und Fehlerbedingungen geeignet sind.

Frage 5: Kann ein DC-Leitungsschutzschalter eine Solar-Sicherung ersetzen?

In bestimmten Anwendungen kann ein entsprechend ausgelegter DC-Leitungsschutzschalter den erforderlichen Überstromschutz gewährleisten. Allerdings müssen seine Spannungsfestigkeit, sein Ausschaltvermögen, seine Auslösecharakteristik und die geltenden Anforderungen an den PV-Schutz berücksichtigt werden. Ein automatischer Ersatz einer gPV-Sicherung ist daher nicht immer möglich.

Frage 6: Benötigen Solarmodule sowohl Sicherungen als auch Leitungsschutzschalter?

Nicht jede Photovoltaikanlage benötigt beide Schutzgeräte. Die erforderliche Schutzkonfiguration hängt von der Anzahl parallel geschalteter Strings, den technischen Daten der Solarmodule, dem verfügbaren Fehlerstrom, den Wechselrichteranforderungen und den geltenden elektrischen Vorschriften ab.

Frage 7: Was ist der Unterschied zwischen gPV- und gG-Sicherungen?

gPV-Sicherungen wurden speziell für den Überstromschutz in Photovoltaikanlagen entwickelt. gG-Sicherungen sind allgemeine Ganzbereichs-Sicherungseinsätze, die typischerweise zum Schutz von Leitungen und elektrischen Betriebsmitteln eingesetzt werden. Beide Sicherungsarten besitzen unterschiedliche Anwendungsbereiche und Auslösecharakteristiken und sind nicht ohne Weiteres austauschbar.

Frage 8: Wie hoch ist das Ausschaltvermögen einer Solar-Sicherung?

Das Ausschaltvermögen hängt von der jeweiligen Sicherungsausführung und ihrer Bemessungsspannung ab. PV-Sicherungen sind mit unterschiedlichen DC-Ausschaltvermögen erhältlich. Deshalb müssen die technischen Daten überprüft und mit dem maximal zu erwartenden Kurzschlussstrom der Anlage verglichen werden.

Fazit

Die Entscheidung zwischen Solar-Sicherungen und DC-Leitungsschutzschaltern ist ein wichtiger Bestandteil der Planung einer sicheren und zuverlässigen Photovoltaikanlage.

Solar-Sicherungen bieten einen effektiven Überstromschutz für PV-Strings. Besonders bei parallel geschalteten Strings, bei denen Rückströme auftreten können, sind sie wichtige Schutzkomponenten. Ihr hohes DC-Ausschaltvermögen, ihre kompakte Bauweise und ihre speziell für Photovoltaikanwendungen entwickelten Eigenschaften machen sie zu einer bewährten Lösung für Generatoranschlusskästen.

DC-Leitungsschutzschalter bieten dagegen den Vorteil einer rückstellbaren Schutzfunktion und ermöglichen komfortable Schalt- und Trennvorgänge. Sie eignen sich insbesondere für Anwendungen, bei denen eine manuelle Bedienung und elektrische Trennung erforderlich sind, sofern die entsprechenden DC-Nennwerte und Ausschaltleistungen erfüllt werden.

Für viele Photovoltaikanlagen besteht die optimale Lösung nicht darin, sich ausschließlich für eines der beiden Schutzgeräte zu entscheiden. Vielmehr sollten beide Komponenten entsprechend ihrer jeweiligen Schutzfunktion eingesetzt werden.

Entscheidend für die langfristige Sicherheit und Leistungsfähigkeit einer Photovoltaikanlage sind eine fachgerechte elektrische Auslegung, korrekt dimensionierte Schutzgeräte, eine zuverlässige Schutzkoordination und die Einhaltung aller relevanten elektrischen Normen.