Sicherheitshinweis zur Montage einer Photovoltaikanlage
Bitte mach Dich vor den Arbeiten an elektrischen Installationen und Anlagen mit den Grundlagen und Sicherheitsmaßnahmen vertraut. Zudem solltest Du sicherstellen, dass Du befugt bist, die vorgestellten Arbeiten durchzuführen, und dass alle in Deinem Land geltenden Gesetze und Verordnungen erfüllt werden. Du bist Dir unsicher? Dann wende Dich lieber an einen Profi!
Zudem sei angemerkt, dass in Österreich für den Erhalt einer Förderung die Montage der Photovoltaikanlage zur Gänze von einem Profi durchgeführt werden muss. In Deutschland kann allerdings ein Teil, wie z.B. die Verlegung der PV-Module, durchaus selbst übernommen werden. Um ganz sicherzugehen, ist aber in jedem Fall vor der Photovoltaik-Montage zu prüfen, welche Bedingungen für den Erhalt einer Förderung erfüllt sein müssen.
Grundlagen zur Photovoltaik-Montage
Dieses Projekt beschreibt die Montage einer Photovoltaikanlage mit 5kWp an Nennleistung auf einem Schrägdach mit ca. 30° Neigung. Die Anlage wurde in Österreich, mit dem Zweck eines möglichst hohen Eigenverbrauchs, auf einem Einfamilienhaus errichtet. Da nicht fällbare hohe Bäume für regelmäßige Schattenbildung sorgen, sind die Module nicht nur in zwei Strings aufgeteilt, sondern es kommen auch sogenannte Leistungsoptimierer zum Einsatz. Diese sorgen zum einen dafür, die Leistungseinbußen der Schattenbildung möglichst gering zu halten, und zum anderen erleichtern sie die Wartung und Identifikation möglicher Störungen.
Der Aufbau dieser Photovoltaikanlage ist wie folgt: Der Solargenerator befindet sich am Dach, die Überspannungsschutzvorrichtung am Dachboden, der Wechselrichter und Leistungsoptimierer an einem kühlen Fleck im Keller. Dieser erste Teil der Anleitung zeigt die Verkabelung und Montage der Photovoltaikanlage für alle Komponenten bis auf den Solargenerator, der im zweiten Teil dieser Serie beschrieben wird.
Werkzeug und Material
An Werkzeug werden zur Photovoltaik-Montage neben schwerem Gerät wie einem Bohrhammer auch Akkuschrauber, Schraubenzieher, Cuttermesser und Seitenschneider benötigt.
Nicht ganz so überschaubar ist die Materialanforderungsliste. Neben Dübel und Schrauben werden starre und flexible Leerverrrohrungen, Anreih-Klemmschellen, Montageband, Leerrohr-Muffen, Isolierband, ein Erdungskabel sowie die Bestandteile der PV-Anlage selbst benötigt. Dazu gehören neben dem Wechselrichter auch die Kabel des Solarstromgenerators, eine Überspannungsschutzeinrichtung sowie allfälliges Zubehör wie einen Leistungsoptimierer.
Installation des Wechselrichters und des Überspannungsschutzes
Einer der ersten Schritte bei der Montage einer Photovoltaikanlage ist die Installation des Wechselrichters. Ein kühler Platz im Keller eignet sich geradezu perfekt, denn eine niedrige Temperatur hält die Leistungsverluste gering.
Mit Bohrhammer oder Schlagbohrmaschine werden die notwendigen Löcher in die Wand gebohrt und bei diesem Wechselrichtermodell beides, also Leistungsteil und Anschlussteil, getrennt voneinander an die Wand montiert. Hinweis: Ausreichender Wand- und Deckenabstand muss gewährleistet sein. Montageplatten helfen in aller Regel bei der Montage und sind so gut wie immer Bestandteil heutiger Modelle.
Der nächste Schritt beider Photovoltaik-Montage ist die Installation des Überspannungsschutzes. Ein kleiner Kasten mit einer zur Anlage passenden Überspannungsschutzeinrichtung wird daher am Dachboden montiert. Da die hier verbauten Strings eine Spannung von ca. 350 V aufweisen, reichen Schutzmodule mit einer max. Dauerspannung von 500 V aus. Je nach Anlage sind diese aber entsprechend zu dimensionieren.
Einrichten der Leerverrohrung
Bevor nun die Kabel verlegt werden können, muss deren ordnungsgemäße Verlegung sichergestellt sein.
Dazu werden sowohl starre als auch flexible Leerrohre vom Keller bis auf den Dachboden verlegt. Im Installationsschacht kommen 50 mm dicke flexible Panzerschläuche (FXP-Schläuche) zum Einsatz. Diese werden mit Montagebändern in jedem Stock fixiert, um ein leichtes Einziehen der Kabel zu ermöglichen. Am Dachboden werden starre Kunststoff-Leerrohre mit Anreih-Klemmschellen an Dachbalken und Sparren befestigt und so die Leitungen vom Installationsschacht zum Überspannungsschutz geführt.
Anschließend werden alle Kabel, also die Erdung, das Steuerkabel für den Leistungsoptimierer sowie die Stringleitungen, in die Leerverrohrung eingezogen.
Anklemmen der Erdung
Der nächste Schritt bei der Montage der Photovoltaikanlage ist das Anschließen der Erdung. Das Erdungskabel vom Dachboden wird nun an die gemeinsame Erdungschiene des Hauses sowie an einer Erdungsschiene im Überspannungsschutz-Kasten angeschlossen. Von der Erdungsschiene im Überspannungsschutz-Kasten ausgehend wird die Erdung nun auch an beide Schutzmodule angeklemmt.
Tipp: Beschrifte auch die Erdungskabel im Sicherungskasten bzw. stelle sicher, dass diese beschriftet sind! Die Identifikation im Fehlerfall kann sonst viel Zeit in Anspruch nehmen.
Anklemmen der String-Leitungen
Ist das Anklemmen der Erdung abgeschlossen, können nun auch die String-Leitungen verbunden werden. Die Leitungen, kommend vom Wechselrichter, werden daher mit dem Schutzmodul verbunden.
Achtung: Plus und Minus-Gleichstromleitungen dürfen dabei nicht vertauscht werden!
Es folgt das Ablängen der Kabel, die durch die Dachdurchführung geführt werden und später am Solarstromgenerator angeschlossen werden. Diese werden ebenfalls an das Schutzmodul angeklemmt. Zusätzlich wird eine weitere Erdung für die Absicherung der Unterkonstruktion der Aufdachmontage bereitgestellt und durch die Dachdurchführung geführt.
Anschluss der Leitungen im Wechselrichter
Einer der letzten Schritte der Photovoltaik-Montage ist das Anschließen des Wechselrichters an den Hausanschluss. Je nach Wechselrichter wird dieser lediglich an eine oder alle drei Phasen des Hausanschlusses inklusive Nullleiter und Erdung angeklemmt.
Vorsicht: Alle Anschluss-Arbeiten, egal ob im Wechselrichter oder im Sicherungskasten des Hauses, sollten nur vom Profi durchgeführt werden!
Nun können auch alle vom Dach kommenden Gleichstromleitungen an den Wechselrichter angeschlossen werden. Wieder wird auf die Polarität der Leitungen geachtet. Als letztes wird optionales Zubehör - wie hier der Leistungsoptimierer - montiert und die Steuerleitung verdrahtet.
Geschafft! Jetzt fehlt nurmehr die Installation des Solarstromgenerators, um die Photovoltaik-Montage abzuschließen, und der eigene Strom kann fließen. Wie das funktioniert, zeigt der Artikel Montage einer Photovoltaikanlage - Die Aufdachmontage.