EINLEITUNG
Der Blitzschutz einer Photovoltaikanlage ist in der Schweiz eine normative Pflicht, geregelt durch die NIN und die Normen IEC 62305. Trotzdem gehen viele PV-Projekte ohne dimensionierten DC-Überspannungsableiter in Betrieb, oder mit einem reinen AC-Schutz am Verteiler. Das Resultat auf dem Terrain: durchgebrannte Wechselrichter beim ersten heftigen Gewitter, von Versicherungen bestrittene Schadenfälle, Eigentümer, die ihren Installateur anrufen.
Dieser technische Leitfaden behandelt drei konkrete Fragen für PV-Installateure und Ingenieurbüros in der Schweiz: Was eine Photovoltaikanlage zum Blitzrisiko eines Gebäudes hinzufügt, was die NIN und die IEC 62305 in der Risikoanalyse verlangen, und welche Überspannungsableiter je nach Konfiguration zu wählen sind (mit oder ohne Blitzableiter, Trennungsabstand, Schutzniveau LPL).
INHALTSVERZEICHNIS
- Was eine PV-Anlage zum Blitzrisiko hinzufügt
- Was die Schweizer Normen verlangen (NIN, IEC 62305)
- Welcher Überspannungsableiter für Photovoltaik
- Häufige Fehler beim Blitzschutz von PV-Anlagen
- FAQ Blitzschutz Photovoltaik
- Fazit und Kontakt
Was eine PV-Anlage zum Blitzrisiko hinzufügt
Drei konkrete Faktoren verändern die Exposition eines mit Photovoltaik ausgerüsteten Gebäudes.
Die exponierte leitfähige Fläche. Die PV-Module, ihre Aluminiumrahmen und die Befestigungsstruktur bilden eine ausgedehnte, erhöhte metallische Einheit, die ideal positioniert ist, um einen direkten oder induzierten Blitzeinschlag aufzufangen. Auf einem Gebäude ohne Blitzableiter wird die Photovoltaikanlage häufig zum höchsten Punkt.
Die Induktionsschleifen auf der DC-Seite. Die Verkabelung zwischen Modulen und Wechselrichter bildet je nach Verlegung Schleifen mit einer Fläche von mehreren Quadratmetern. Ein Blitzeinschlag in der Nähe, auch ohne direkten Treffer, erzeugt ein elektromagnetisches Feld, das in diesen Schleifen Überspannungen von mehreren Kilovolt induziert. Der Wechselrichter bekommt alles ab. Das ist die häufigste Ausfallursache im Schweizer PV-Bestand.
Die AC-DC-Kopplung. Der Wechselrichter verbindet den Gleichstromteil (Module) mit dem Wechselstromteil (Hausnetz, Einspeisung). Eine Überspannung auf der DC-Seite kann sich auf die AC-Seite ausbreiten und umgekehrt. Ohne geeigneten Photovoltaik-Überspannungsableiter auf beiden Seiten zerstört ein einziges Ereignis den Wechselrichter, einzelne Module und beschädigt die am Verteiler angeschlossenen Geräte.
💡 Merksatz: Eine PV-Anlage schafft drei neue Vektoren für Blitzrisiko. Ein reiner AC-Schutz ohne DC-Überspannungsableiter deckt nur die Hälfte des Problems ab.
Was die Schweizer Normen verlangen (NIN, IEC 62305)
Der in der Schweiz anwendbare normative Rahmen stützt sich hauptsächlich auf die NIN 2020 (Niederspannungs-Installations-Norm) und die Normen IEC 62305 für den Blitzschutz, sowie IEC 61643-31 und 61643-32 für die photovoltaikspezifischen Überspannungsableiter.
Die NIN verlangt eine Risikoanalyse für jede PV-Anlage. Diese Analyse bestimmt das erforderliche Blitzschutzniveau (LPL I bis IV gemäss IEC 62305-2) und ist Grundlage für die Auswahl der Überspannungsableiter.
Auf dem Schweizer Terrain dominieren zwei Situationen.
Gebäude ohne bestehenden Blitzableiter
Die PV-Anlage löst nicht automatisch eine Pflicht zur Installation eines Blitzableiters aus, aber die Risikoanalyse kann je nach Zone (Blitzdichte Ng), Gebäudeart und Nutzung zu diesem Schluss kommen. In diesem Fall sind in der Regel Überspannungsableiter Typ 2 auf der DC- und AC-Seite erforderlich, um den Wechselrichter vor induzierten Überspannungen zu schützen.
Gebäude mit bestehendem Blitzableiter
Wenn der Trennungsabstand zwischen der Photovoltaikanlage und der Fangeinrichtung (Blitzableiter) nicht eingehalten werden kann, gilt die PV-Anlage als in das Blitzschutzsystem integriert. Das erfordert Überspannungsableiter Typ 1 (oder kombinierte Typ 1+2) auf der DC-Seite, die einen direkten Teilblitzstrom führen können.
Der Trennungsabstand wird gemäss IEC 62305-3 berechnet. Im Schweizer Wohnbau überschreitet er selten 0,5 bis 1 Meter, was die Integration in das Blitzschutzsystem häufig macht, sobald ein Blitzableiter vorhanden ist.
📋 Bedarf an einer typischen Dimensionierungsberechnung? Kontaktieren Sie Dominic Törincsi für Projekte in der Deutschschweiz: d.toerincsi@amperio.ch – 079 475 63 03
Welcher Überspannungsableiter für Photovoltaik
Der Schweizer Markt bietet mehrere für PV geeignete Produktreihen. Bei Amperio deckt das Saltek-Sortiment die drei Hauptkonfigurationen für den Photovoltaik-Überspannungsschutz ab.
DC-Überspannungsableiter Typ 2 (ohne Blitzableiter)
Für Gebäude ohne Blitzableiter. Der DC-Überspannungsableiter Typ 2 schützt den Wechselrichter vor induzierten Überspannungen. Spannung Uc passend zur maximalen Spannung des PV-Strings (typisch 1000 V oder 1500 V DC). Gängige Referenz: Saltek FLP-PV.
Kombinierter DC-Überspannungsableiter Typ 1+2 (mit Blitzableiter)
Für Gebäude mit Blitzableiter, bei denen der Trennungsabstand nicht eingehalten ist. Kann einen direkten Teilblitzstrom (Iimp in kA, Welle 10/350 µs) sowie induzierte Überspannungen ableiten. Gängige Referenz: Saltek FLP-PV-T1+T2.
AC-Überspannungsableiter am Verteiler oder am Wechselrichterausgang
Typ 2 (oder Typ 1+2 je nach Gebäudekonfiguration) am Verteiler oder am Ausgang des Wechselrichters. Schützt das interne Netz und die angeschlossenen Geräte.
Die genaue Dimensionierung (Uc, In, Iimp, Up) hängt von der Stringspannung, der Kabellänge, der Erdungskonfiguration und dem in der Risikoanalyse festgelegten Schutzniveau ab. Detaillierte technische Saltek-Datenblätter sind auf Anfrage über die Amperio-Vertriebskontakte erhältlich.
Häufige Fehler beim Blitzschutz von PV-Anlagen
Mehrere problematische Konfigurationen tauchen in den Schweizer Erfahrungsberichten immer wieder auf.
Ein einziger AC-Überspannungsableiter am Verteiler, nichts auf der DC-Seite.
Der Wechselrichter bleibt den durch die Modulschleifen induzierten Überspannungen ausgesetzt. Das ist die «Minimalkonfiguration», die nur die Hälfte des realen Risikos abdeckt.
Ein Typ-2-Ableiter auf der DC-Seite, wo Typ 1+2 nötig wäre.
Wenn das Gebäude einen Blitzableiter hat und der Trennungsabstand nicht eingehalten ist, ist der Typ 2 nicht für einen direkten Teilblitzstrom dimensioniert. Er wird bei der ersten ernsthaften Belastung zerstört, und der Wechselrichter dahinter ebenso.
Eine unvollständige Erdung der Modulrahmen.
Wenn die Verbindung zwischen den Rahmen und der Gebäudeerdung schlecht ausgeführt ist, suchen Blitzströme den Weg des geringsten Widerstands und können über nicht dafür vorgesehene Bauteile fliessen.
Fehlende Koordination zwischen AC- und DC-Ableitern.
Die Kennwerte (Up, Kabelstrecke) müssen aufeinander abgestimmt sein, damit die Schutzkette als System funktioniert und nicht als Summe einzelner Bauteile.
Fazit und Kontakt
Eine Photovoltaikanlage verändert das Blitzrisikoprofil eines Gebäudes, auch ohne bestehenden Blitzableiter. Die NIN verlangt eine Risikoanalyse, und deren Ergebnis bestimmt die Wahl der Überspannungsableiter Typ 1, Typ 2 oder Typ 1+2 auf der DC- und AC-Seite.
Für PV-Installateure und Ingenieurbüros ist die praktische Frage selten «muss geschützt werden», sondern «wie wird richtig dimensioniert». Amperio vertreibt die für den Schweizer Markt geeigneten Saltek-Produktreihen und stellt technische Datenblätter, typische Dimensionierungsberechnungen und Vertriebskontakte für laufende Projekte zur Verfügung.
Kontakt für die Deutschschweiz: Dominic Törincsi – d.toerincsi@amperio.ch – 079 475 63 03
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FAQ Blitzschutz Photovoltaik
Ist ein Überspannungsableiter für eine Photovoltaikanlage in der Schweiz Pflicht?
Die NIN verlangt eine Risikoanalyse für jede PV-Anlage. Das Ergebnis dieser Analyse bestimmt, ob der Blitzschutz Pflicht ist und auf welchem Niveau. In der Mehrheit der Fälle in der Schweiz sind ein DC-Überspannungsableiter und ein AC-Überspannungsableiter erforderlich, um den Wechselrichter vor Überspannungen zu schützen.
Was ist der Unterschied zwischen Typ-1- und Typ-2-Überspannungsableiter für Photovoltaik?
Der Typ-1-Überspannungsableiter (oder kombinierter Typ 1+2) führt einen direkten Teilblitzstrom (Welle 10/350 µs). Er ist erforderlich, wenn die PV-Anlage in das Blitzschutzsystem integriert ist, typischerweise bei vorhandenem Blitzableiter mit nicht eingehaltenem Trennungsabstand. Der Typ-2-Ableiter schützt nur gegen induzierte Überspannungen (Welle 8/20 µs). Er eignet sich für Gebäude ohne Blitzableiter.
Welcher Überspannungsableiter für 1000 V DC oder 1500 V DC?
Die Spannung Uc des DC-Ableiters muss höher sein als die maximale Leerlaufspannung des PV-Strings (Voc unter Extrembedingungen, in der Regel Voc × 1,2). Für einen 1000-V-DC-String wählt man Uc ≥ 1000 V DC. Für einen 1500-V-DC-String Uc ≥ 1500 V DC. Die Saltek-FLP-PV-Reihe gibt es in beiden Versionen.
Reicht der AC-Überspannungsableiter am Verteiler aus, um den Wechselrichter zu schützen?
Nein. Der reine AC-Überspannungsableiter schützt das Wechselstromnetz auf der Hausseite, lässt aber den Wechselrichter den durch die Schleifen auf der DC-Seite induzierten Überspannungen ausgesetzt. Ein vollständiger Schutz einer PV-Anlage erfordert einen DC-Ableiter zusätzlich, dimensioniert nach Konfiguration (Typ 2 ohne Blitzableiter, Typ 1+2 mit Blitzableiter).
Was kostet ein Blitzschutz für eine private PV-Anlage?
Die Grössenordnung hängt vom Typ des Überspannungsableiters und der Konfiguration ab. Für eine genaue Dimensionierung und ein Angebot kontaktieren Sie den für Ihre Region zuständigen Amperio-Vertriebsmitarbeiter.
