Potentialausgleich bei Mikrowechselrichtern - Unterkonstruktion und Modullen

Guten Tag,

ich lese hier verwirrende Informationen und wollte mich vergewissern, dass die Infos, korrekt sind.

Brauch ich bei einer Anlage (Süd, West, zwei Seiten vom Dach) mit Hoymiles Mikrowechselrichtern einen Potentialausgleich-Erdung für die Module und für die Unterkonstruktion?

Es handelt sich um 2x HMT 2000 -4T mit jeweils 4x 470W also jeweils 4x4.

Oder ist durch die geringe Spannung von 30V pro MPPT das nicht notwendig?

Danke!

Hi,
dafür brauchst Du keinen Potentialausgleich und der Hoymiles holt sich den über den grüngelben Leiter.
Bringst Du hier evtl. den Potentialausgleich mit Überspannungsschutz durcheinander? Einen Überspannungsschutz kannst Du machen und ist je nach örtlicher Gegebenheit auch sinnvoll.

Gruß
Tom

Es geht mir um den Potentialausgleich von der Unterkonstruktion. Das hier

Aber vielleicht bringe ich Sachen durcheinander. Vielleicht kannst du mir helfen - was wäre der notwendige Schutz um die Installation und Wechselrichter zu schutzen. Und auch vor Brand zu schutzen. Personen werden dort nichts zu suchen haben, maximal bei schönem Wetter und ausgeschaltener Anlage.

@ balkonsolarundspeicher Egal was du auf dem Dach machst sobald irgendwas aus Metall verwendet wird brauchst du "immer" einen Potenzialausgleich.

  1. Die Unterkonstruktion muß einen Potentialausgleich haben und dieser muss eine Verbindung zur Potentialausgleichschiene im Keller haben. Hier gibt es bestimmt Vorgaben wie groß der Querschnitt des Kabels sein muß.

Kennst du den Versuch mit dem Gummistab in der Schule wo die Haare einem zur Berge stehen.... dieser Effekt passiert wenn es keinen Potenzialausgleich gibt.

Wenn du auf eine Alu leiter steigst und dann die Unterkonstruktion auf dem Dach anfasst, die "keinen" Potenzialausgleich hast, kannst du wenns ganz dumm läuft dabei Sterben weil du einen ordentlichen Elektrischen Schalg bekommst. (Egal ob direkt oder indirekt weil man evtl dadurch von der Leiter gefallen ist...)

  1. Bei großen Dachanalgen benötigst du auch einen Überspannungsschutz bzw das ist auch abhängig von Kabellängen etc pp

  2. Nebenbei zwecks Begriffen: 1+2 hat überhaupt nichts mit Blitzschutz zu tun. Solltest du einen richtige Blitzschutz am Dach haben muß dies von einer Fachfirma bewertet werden ob die PV Anlage mit in den Blitzschutz integriert werden kann.

Da ich nur BKW im Garten auf dem Boden stehen habe, kenne ich leider die genauen Vorgaben von 1-3 nicht, da ich sie nicht benötige. Evtl können da andere helfen.

Da du aber das auf dem "Dach" hast ist Punkt 1. schon mal Mandatory

Kannst du das bitte erläutern, das hört sich eher nicht wirklich auserklärt... Was bedeutet wenn es "falsch läuft"? Bestimmt nicht wenn die Sonne scheint. Da muss schon was passieren, damit das alles zusammenkommt...Also unter welchen Außerbedingungen würde die Unterkonstruktion gefährlich werden?

Blitz, Regen? Passiert das auch wenn die PV Anlage aus ist? Im Prinzip gibt es im Dach auch Schneefänger aus Metal, die sind nicht mit dem Erde verbunden und trotzdem passiert dort nichts? Wo ist da der Unterschied zu der Metallunterkonstruktion?

Vielleicht etwas physikalisch erklären?

@Komet, du kannst also technisch nicht ausführen, was genau passieren kann, wenn kein Potentialausgleich der Unterkonstruktion eingebaut wurde? Besonders dann, wenn die Wechselrichter zentral über den FI ausgeschalten wurden?

Ich lese hier mal interessiert mit.

Meine Meinung dazu: Durch einen dummen Zufall könnte es passieren, dass die DC-Spannung eines Moduls oder eines Strings Kontakt mit dem Modulrahmen und damit mit der Unterkonstruktion bekommen könnte. Solange du keine Module in Reihe geschalten hast, ist diese Spannung aber nur im Bereich der Leerlaufspannung eines Moduls, also ungefährlich. Bei Strings mit höherer Spannung müsste man schon etwas genauer nachdenken, aber auch da müsste es erst einmal einen geschlossenen Stromkreis zwischen der "Leckstelle", der Erde und wieder zurück zum anderen Pol des Strings (!) geben.

Es schadet sicher nicht, die Unterkonstruktion zu erden, aber wäre es so kritisch wie im obigen Post dargestellt, wären die Friedhöfe voll von Balkonsolarbesitzern. Und wir hätten nur Balkongeländer und Treppengeländer aus Plastik.

Naja, schaden wird es nicht, da ich aber unterschiedliche Seiten habe, muss das Erdungskabel dann kompliziert durch das Dach laufen. Und wenn ich etwas mache, dann will ich wissen, ob es sinnvoll ist oder nur "es schadet nicht" sinnlos ist...

Bis jetzt gibt es keine technische/physikalische Erklärung gesehen, was passieren kann. Zu welchen Bedingungen das passieren kann und was genau.

Wenn es nur um die "Metalkonstruktion", weil "Metal", geht, dann sehe ich keinen Grund weshalb ich ein Potentialausgleich einbauen muss, wenn mein gesamtes Schneeschutzsystem nicht mit einem Potentialkabel verbunden ist. Und das fasse ich jedes Mal an, wenn ich aufs Dach steige...

Wenn ich jetzt die PV Anlage von MWechselrichtern komplett Stromlos machen würde (ab dem FI Schalter) dann habe ich tatsächlich absolut keine Idee, was da passieren kann, zumal dann alle MW aus sind.

Und du ja richtig bemerkt hast, dass die Module dann nur 30V Leerlauf-Spannung haben. Aber nicht nur im Leerlauf, auch wenn die Anlage läuft habe ich 40V pro Modul im schlimmsten Fall.

Wenn mir jemand technisch erklären kann, was dann passieren kann - gerne, baue ich ein. Ansonsten höre ich nur Sachen vom Hörensagen von String-PV-Anlagen, die hier keine Anwendung haben.

Hab wenig Zeit und hab das hier nicht gesehen, sonst hätte ich geschrieben. @balkonsolarundspeicher
Hab mal kurz gegoogelt und wenn ich kein Fehler habe, dann ist hier nach DIN VDE 0100-712 ein Schutzpotentialausgleich von metallischen Unterkonstruktionen oder Moduluntergestellen zu gewährleisten.

Metallische Konstruktionen die über keinen Potenzialausgleich verfügen, können unterschiedliche Potenziale führen. Dies kann durch ein nahen Blitzeinschlag, elektrischen Sturm, Fehler in einer Verkabelung,... hervorgerufen werden. (Ursache ist dabei egal). Wenn du jetzt auf dem Dach zwei metallische Gegenstände mit unterschiedlichen Potenzialen berührst, dann findet ein Ladungsausgleich statt und je nach höhe der unterschiedlichen Potenziale kann es unschön sein.

Wenn du nach einem Gewitter aufs Dach steigst, weil ein paar Dachziegel kaputt sind, stehst noch auf der Leiter und packst das PV-Untergestell an, was sich aufgeladen hat durch das Gewitter, dann gibts eine gepfeffert.

Diese Potenzial haben auch nix mit deinem Wechselrichter zu tun und die enstehen auch wenn der Wechselrichter ausgeschaltet ist.

Das selbe ist auch im Haus. Alle Wasserleitungen, Gasrohre, Badewannen (Unterseite ist Metall), müssen über einen Potenzialausgleich verbunden sein.

In deinem Fall sehe ich keine große Gefahr, wenn du nicht erdest. Du hast keine gefährlichen DC-Spannungen, weil kein String.

Klar gäbe es noch ein paar Fälle, die man sich im Worstcase kritisch vorstellen kann:

  • Statische Aufladung. Ähnlich, wie sich ein Auto aufladen kann und man dann eine gewischt bekommt. Da zuckt man mal zusammen. Kritisch ist das nicht. Kritisch wird es, wenn man auf der Leiter steht und durch den Schreck von der Leiter fällt. Aus diesem Grund sollte alles metallische im Außenbereich ab einer gewissen Größe geerdet sein.
  • Fehler im Wechselrichter, wodurch er 230 V auf den DC-Eingang packt. Sehr unwahrscheinlich, aber durchaus denkbar.
  • andere blöde Zufälle, dass irgendwo eine 230 V Leitung lang geht, in die man reingeschraubt hat und wo da Potenzial jetzt auf der Unterkonstruktion liegt.
Bei weitem wird nicht jedes größere Metallgebilde im Außenbereich geerdet. Gibt z.B. viele Balkongeländer, die nicht geerdet wurde, gerade im Altbau.

Blitzschutz ist natürlich auch noch so eine Sache, da kann Erdung auch Sinn machen. Falsche Erdung kann aber die Gefahr für Schäden noch vergrößern. Das ist schon eine Wissenschaft für sich.

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Danke, das finde ich schon interessanter. Der Wechselrichter sitzt natürlich auf der Schiene und die Verbindung der AC Kabel auch auf der Schiene, Dach. Wenn ich jetzt aber die Anlage ausschalte, über den FI unten, dürfte wahrscheinlich nichts passieren können, oder?

Wie sieht es aus, wenn der Leiter auf einem Holzbalken stütz, der über das Erde ist, kein Direktkontakt sondern auf Betonklötze (Terrasse). Gibt es dann eine direkte Verbindung zum Erde oder ist das ähnlich wie bei den Vögeln auf dem Hochvoltleiter?

Im Prinzip müsste das also auch für das Schneeschutzsystem-Gitter gelten?

An dem Punkt musst du nach Norm definitiv einen Potenzialausgleich machen, weil du 230V auf dem Dach hast. Eine Norm muss hier auf Nummer sicher gehen. Denn im realen Leben hat sich gezeigt, dass potenziell gefährliche Situationen recht gewiss auch zu Unfällen führen. Ist nur eine Frage der großen Zahlen. Beispiel: Du liegst im Krankenhaus und deine Frau beauftragt jemanden, am Dach was zu machen. Oder du verkaufst das Haus und denkst nicht daran, dem neuen Eigentümer deine "gefährlichen Bastelein" zu erklären.

Normen verlangen ein bestimmtes Sicherheitsniveau, was auf technischer Ebene realisiert wird um Menschen zu schützen, wenn die auf bestimte Dinge nicht achten. Beispiel: Man könnte auch seinen Toaster mit 2 Bananensteckern an die Steckdose anschließen, ist aber verboten und außerhalb der Norm. Würde so auch nie eine Marktzulassung bekommen. Auch dann nicht, wenn der Hersteller entsprechende Sicherheitshinweise macht.

Normen definieren auch eine Erwartungshaltung, die jeder an eine technische Einrichtung haben darf. Ich kann mich z.B. darauf verlassen, dass metallische Gehäuse von Geräten nie Spannung führen. Ich kann mich auch darauf verlassen, dass auf dem grün-gelben Leiter nie Phase liegt. Genauso muss ich mich darauf verlassen können, dass auf dem Dach nichts unter Spannung steht.

Und dann gibts die rechtliche Sache. Passiert was und du hälst dich nicht an die Normen und technischen Selbstverständlichkeiten, kann es als grobe Fahrlässigkeit gewertet werden mit entsprechenden Haftungsfolgen.

Nebenher: Hier zeigt sich auch, wie gut bei einer solchen Installation ein FI-Schutzschalter ist. Der kann viele kritischen Situationen verhindern.

Die 230V müssen ja irgendwie durch die Anlage, natürlich kommt es durch das Dach. Das Teil auf dem Dach ist aber in einem Wellenrohr.

So muss man das nicht aufbauen. Man kann genausogut mit DC an eine zentrale Stelle im Haus oder an der Fassade, wo man die WR positioniert. Dann hat man auf dem Dach keine 230V.

Genau so ist es. Wie willst du aber von der einen Seite vom Dach alles an einer Stelle bringen und die WR verbinden wenn dazwischen um die 10m liegen? So oder so muss das Kabel irgendwie durch das Ganze Dach... War aber nicht das Thema.

Naja, gefährliche Bateleien ist schon etwas hart dafür, dass bis jetzt keiner irgendwelche physikalische Erklärung erbracht hat, wieso ein Potentialausgleich notwendig oder gar Gefahren verhinden würde...

Das hab ich doch erklärt. Wenn du 230 V auf dem Dach liegen hast, ist das grundsätzlich schonmal eine gefährliche Spannung. Wenn da aufgrund irgendwelcher Fehler die Phase an die Unterkonstruktion kommt, liegen dort 230 V, was eben gefährlich ist. Jetzt sagst du, du packst das Kabel durchgängig in ein Wellrohr. Das mindert bestimmte Gefahren stark, aber nach Norm dürfte das keine Befreiung sein, die UK nicht erden zu müssen. Du deckst damit auch nciht alle Gefahrmöglichkeiten ab. Stell dir vor, bei einem Sturm reißt irgendwie das Kabel aus dem Steckverbinder, dann könnte auch die Phase an der UK liegen. Bei den meisten Unfällen passieren Dinge, wo man später sagt: "An diese Möglichkeit hab ich gar nicht gedacht."

Ja klar, irgendwie muss es verkabelt werden. Muss man die beste Option suchen. Du schreibst doch, dass du 2 WR nutzt, dann verstehe ich nicht, warum du da durchs ganze Dach musst. Montiere doch einen auf West und einen auf Südseite.

Dann gibt es keine Spannung, da die Verbindung getrennt ist und die WR aus...Und Netzseitig, wie erwähnt, wird durch den FI bei Arbeiten auf dem Dach die Spannung getrennt.

Habe ich doch, die zwei müssen aber irgendwie zusammen verbunden werden...Und es liegt ein Dreiecksgiebel dazwischen

Gibt es denn eine Vorschrift oder Norm die zu befolgen ist und was steht da drin?

@balkonsolarundspeicher [quote data-userid="33285" data-postid="240530"]
Dann gibt es keine Spannung, da die Verbindung getrennt ist und die WR aus...Und Netzseitig, wie erwähnt, wird durch den FI bei Arbeiten auf dem Dach die Spannung getrennt.

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Wenn jemand am Dach arbeiten muß. Dachdecker, Fensterbauer, Schornsteinbauer weil du ein Edelstahlkamin bekommst (oder wer auch immer), wird man in 99% der Fälle den Strom nicht abstellen, da die Leute den zum Arbeiten benötigen.

Seite vorher hab ich schon mal anhand der Batterie versucht zu erklären warum man Potenziale nicht einfach so abschalten kann.

Hab jetzt kein exakt passendes Video im Internet gefunden aber physikalisch beschreibt dein Metallgestellt, der Kondensator am besten.

Win hat schöne Beispiele gebracht wie durch einen Fehlerfall etwas passieren könnte, davon gibts noch zig mehr.

Ich halte in deinem Fall am sinnvollsten das DC seitig zu verkabeln.

Ja gibt es dass sind die DIN VDE Normen z.b. DIN VDE 100 Errichten von Niederspannungsanlagen,.... hier gibt es zig Normen

Diese legen alles fest was es bei elektrischen Stromkreisen zu beachten gibt. Die schreiben sogar vor in welcher Höhe deine Steckdose und dein Schalter im Haus sitzen muß.

Die Normen sind einfach ausgedrückt sowas wie der Brockhaus... den kann keiner in zwei Sätzen wiedergeben. Außerdem sind die DIN Normen kostenpflichtig und dürfen so nicht veröffentlicht werden (.. ich schreibs mal mit meinen Worten, der VDE weiß wie man Geld verdient).

Verstehe ich noch nicht. Warum müssen 2 Wechselrichter miteinander verbunden werden? Die können doch separat an 230V angeschlossen werden.

Ich meine die 230V, die du auf der Zuleitung zum WR hast, die dann z.B. am Wechselrichter abgerissen ist. Da sind dann auch weiterhin 230V drauf.