Erdung und Überspannungsschutz bei PV-Anlagen prüfen
Erdung und Überspannungsschutz bei PV-Anlagen: Potenzialausgleich, SPD-Typen und normgerechte Prüfung für sicheren Langzeitbetrieb.
Von Redaktion Pvcheckpro · Redaktion · veröffentlicht am 19. Oktober 2025
Warum Erdung und Blitzschutz entscheidend sind
Photovoltaikanlagen auf Dächern sind exponiert aufgestellt und stellen damit potenzielle Einschlagspunkte für Blitze dar. Auch ohne direkten Blitzeinschlag können Überspannungen durch nahegelegene Einschläge (Induktion) oder Schaltvorgänge im Netz empfindliche Elektronik wie Wechselrichter, Datenlogger und Monitoring-Systeme zerstören. Ein ordnungsgemäßes Erdungs- und Überspannungsschutzkonzept ist daher nicht nur eine normative Anforderung, sondern eine wirtschaftliche Notwendigkeit.
Normative Grundlagen
Für den Erdungs- und Überspannungsschutz bei PV-Anlagen gelten:
- VDE 0100-712: Errichten von Niederspannungsanlagen – PV-Stromversorgungssysteme
- IEC 62305: Blitzschutz (Teil 1–4)
- VDE 0185-305: Deutsche Umsetzung der IEC 62305
- IEC 61643-11 / VDE 0675-6: Überspannungsschutzgeräte für Niederspannung
Funktionspotenzialausgleich (FPA)
Der Funktionspotenzialausgleich verbindet alle metallischen Teile der PV-Anlage leitend miteinander und mit der Potenzialausgleichsschiene (PAS):
- Modulrahmen (typisch: 4 mm² grün/gelb)
- Montagegestell und Unterkonstruktion
- Wechselrichtergehäuse
- Combiner-Box-Gehäuse
- DC-seitige Kabelschirme (wenn vorhanden)
Bei der Prüfung: Widerstand zwischen einzelnen Metallteilen und PAS sollte < 0,5 Ω betragen (Messung mit Niederohmbrücke oder Kelvin-Messung).
Überspannungsschutzgeräte (SPD) auf der DC-Seite
DC-seitige Überspannungsschutzgeräte (Surge Protective Devices, SPD) schützen die Module und den Wechselrichtereingang:
- Typ 1 (Blitzstromableiter): Erforderlich bei direktem Blitzschutzanschluss der Anlage
- Typ 2 (Überspannungsableiter): Standard bei nicht blitzschutzgekoppelten Anlagen
- Typ 2+3 (Kombi): Kompakter Schutz für kleine Anlagen
- Maximale Dauergebrauchsspannung (Uc): ≥ Uoc_String bei 10 % Sicherheitszuschlag
Überspannungsschutz auf der AC-Seite
AC-seitige SPDs schützen den Wechselrichterausgang und nachgelagerte Verbraucher:
- Einbauort: Im Zählerkasten oder im separaten Unterverteiler
- Nennspannung: 230/400 V AC
- Schutzpegel (Up): ≤ 2,5 kV für Typ 2
- Leitungsschutz für die SPD: Überprüfung des vorgeschalteten Leitungsschutzschalters
Prüfung der SPDs
Überspannungsschutzgeräte haben begrenzte Ableitkapazitäten und müssen nach starken Überspannungsereignissen geprüft werden:
- Sichtprüfung: Statusanzeige (Fenster grün = ok, rot = ausgelöst/defekt)
- Funktionsprüfung: Messung des Ableitwiderstands und Vergleich mit Herstellerangabe
- Austauschintervall: Hersteller empfehlen meist 10–15 Jahre, nach starken Gewitter-Ereignissen sofort prüfen
Häufige Mängel bei der Erdungsprüfung
- Fehlende Potenzialausgleichsverbindungen zwischen Modulrahmen und Gestell
- Unterquerschnittige Erdungsleiter (< 4 mm² Cu)
- Fehlende DC-seitige SPDs (besonders häufig bei Altanlagen)
- Veraltete SPDs nach Blitzereignis nicht getauscht
- SPDs mit zu geringer Uc für die tatsächliche Leerlaufspannung
Fazit
Erdung und Überspannungsschutz sind sicherheitskritische Komponenten jeder PV-Anlage. Eine professionelle Inspektion prüft Potenzialausgleich, SPD-Typen, Schutzpegel und Zustand aller Ableiter. Ein lückenloses Schutzkonzept verhindert teure Schäden durch Blitz und Schalttransiente.