Erdung bei PV-Anlagen – Das sollten Sie wissen

Die Erdung ist ein zentrales Sicherheitsmerkmal jeder Photovoltaikanlage. Sie schützt nicht nur vor Stromschlägen, sondern bewahrt auch Technik und Gebäude vor Schäden durch Blitze oder elektromagnetische Störungen. Eine korrekt installierte Erdung senkt die Brandgefahr und erhöht die Lebensdauer der Anlage. Trotz ihrer exponierten Lage erhöht eine PV-Anlage nicht das Blitzrisiko – im Gegenteil: Mit fachgerechter Erdung bietet sie sogar Schutz. Damit dieser Schutz wirksam ist, müssen klare Normen, Vorschriften und technische Anforderungen eingehalten werden.

Das Wichtigste in Kürze

• Erdung verhindert Stromschläge, Anlagenschäden und Brände durch sichere Ableitung elektrischer Ströme.
• PV-Anlagen erhöhen das Blitzschlagrisiko nicht – sie leiten Blitze bei korrekter Erdung sicher ab.
• Ein effektives Blitzschutzsystem umfasst äußeren Blitzschutz (Fangeinrichtung) und inneren Überspannungsschutz.
• Der Potenzialausgleich gleicht gefährliche Spannungsunterschiede aus und schützt Menschen und Geräte.
• Die Erdung muss nach DIN 18014 und VDE 0185-305-3 installiert und regelmäßig gewartet werden.

Was bringt die Erdung bei Photovoltaikanlagen?

Die Erdung schützt bei Photovoltaikanlagen vor Stromschlägen, Blitzschäden und Bränden, indem sie elektrische Ströme sicher in den Boden ableitet. Sie ist essenziell für einen funktionierenden Blitzschutz und minimiert elektromagnetische Störungen.

Bedeutung der Erdung für PV-Anlagen

Die Erdung dient als fundamentale Schutzmaßnahme für jede Photovoltaikanlage. Durch sie werden elektrische Fehlerströme sicher in den Boden abgeleitet. Das schützt sowohl Personen als auch die Anlagentechnik. Ohne Erdung besteht erhöhte Gefahr für Stromschläge, Brände oder Geräteschäden. Bei PV-Anlagen mit metallischen Gestellen und Modulen ist die Verbindung zur Erdung daher zwingend erforderlich.

Besonders bei einem Defekt in der Isolierung kann so verhindert werden, dass stromführende Teile gefährlich werden. Die Erdung trägt zudem zur elektromagnetischen Verträglichkeit bei. Das ist wichtig, um Störungen im Hausnetz und angrenzenden Geräten zu vermeiden. Sie ermöglicht einen funktionierenden Potenzialausgleich, bei dem alle leitfähigen Teile auf gleichem elektrischen Niveau sind. Damit wird auch der sogenannte „Schutzpotentialausgleich“ sichergestellt.

Ohne Erdung könnten durch Blitzeinschläge gefährliche Spannungen entstehen, die Geräte zerstören. Auch Überspannungen durch entfernte Blitzeinschläge werden über das Erdungssystem entschärft. Deshalb muss jede PV-Anlage an die Haupterdungsschiene des Gebäudes angeschlossen werden. Nur so kann sie wirksam in das Schutzkonzept des Hauses integriert werden.

Die Erdung sollte durch einen Elektrofachbetrieb geprüft und dokumentiert werden. Eine regelmäßige Wartung des Systems ist unerlässlich, um langfristige Sicherheit zu gewährleisten.

Blitzschutzsystem: Äußerer und innerer Schutz im Zusammenspiel

Ein vollständiger Blitzschutz besteht immer aus zwei Komponenten: dem äußeren und dem inneren Blitzschutz. Der äußere Blitzschutz ist für den Fall eines direkten Einschlags verantwortlich. Er besteht aus Fangeinrichtungen, Ableitungen und Erdungskomponenten. Blitzableiter auf dem Dach fangen die Spannung auf und leiten sie gezielt in die Erde ab. So wird verhindert, dass der Blitz unkontrolliert ins Gebäude eindringt.

Die Erdung sorgt dafür, dass diese gewaltige Energie schadlos im Erdreich verschwindet. Ergänzend dazu schützt der innere Blitzschutz alle elektrischen Geräte. Dieser sogenannte Überspannungsschutz ist in der Elektroverteilung und direkt an sensiblen Geräten installiert. Er verhindert, dass durch entfernte Einschläge Spannungen auf das Netz übergreifen.

Solche Überspannungen können Wechselrichter, Router oder Speicher beschädigen. Überspannungsableiter (SPD) sorgen für Sicherheit, indem sie Energie in die Erde umleiten. Beide Systeme müssen miteinander kombiniert werden. Nur so ist gewährleistet, dass die Anlage sowohl vor direktem als auch indirektem Blitzeinfluss geschützt ist. Besonders bei PV-Anlagen ist diese Doppelstrategie wichtig, da sie exponiert montiert sind.

Die Koordination beider Systeme ist in Normen wie der DIN VDE 0185-305-3 geregelt. Wer auf Blitzschutz verzichtet, riskiert Schäden an Technik und Gebäude. Deshalb sollte jede PV-Anlage individuell geplant und nachgerüstet werden, falls kein umfassender Schutz besteht.

Potenzialausgleich als zentrales Sicherheitsmerkmal

Der Potenzialausgleich verbindet alle leitfähigen Teile einer Anlage elektrisch miteinander. Ziel ist es, gleiche elektrische Spannung an allen berührbaren Metallteilen herzustellen. Dadurch wird das Risiko von Stromschlägen oder Spannungsüberschlägen drastisch reduziert.

Auch bei Blitzeinschlägen wird der Strom gleichmäßig verteilt. Dies schützt nicht nur Menschen, sondern auch die Technik. Der Potenzialausgleich ist nicht nur für die PV-Anlage relevant. Er betrifft auch das gesamte elektrische System im Haus. Leitungen, Gestelle, Module, der Wechselrichter und metallene Hausteile müssen miteinander verbunden sein. Dadurch entsteht ein geschlossenes Schutzsystem.

Besonders bei Gebäuden mit Fundamenterdern nach DIN 18014 ist der Potenzialausgleich einfach integrierbar. Eine häufige Fehlerquelle ist die fehlende Verbindung zur Haupterdungsschiene. Deshalb muss diese bei der Inbetriebnahme überprüft und protokolliert werden. Die Verbindung erfolgt meist über Kupferleiter mit definiertem Querschnitt.

Wichtig ist auch die Wartung – Verbindungen können durch Korrosion beschädigt werden. Für den Potenzialausgleich gelten nationale Normen wie VDE 0100-410 und VDE 0185. Ein korrekt installierter Ausgleich ist Voraussetzung für den Blitz- und Überspannungsschutz. Ohne ihn funktioniert der Schutzmechanismus nicht zuverlässig. In PV-Anlagen sorgt der Potenzialausgleich zusätzlich für EMV-Schutz (elektromagnetische Verträglichkeit), was Netzstörungen reduziert.

Normen und Vorschriften zur Erdung von PV-Anlagen

In Deutschland regeln mehrere Normen die Erdungspflicht. Bei Neubauten ist der Fundamenterder nach DIN 18014 Pflicht. Dieser stellt die Basis für die spätere Erdung der PV-Anlage. Die Erdung selbst erfolgt nach IEC 60364 und der VDE 0185-305-3. Für Gebäude mit äußerem Blitzschutzsystem gilt zudem die Anforderung, dass der Erdungswiderstand unter 10 Ohm liegen muss. Diese Vorgabe dient dem sicheren Abfluss von Blitzströmen. Die Einhaltung wird durch Messung nachgewiesen.

Auch die Dokumentation der Installation ist verpflichtend. Die VDE FNN gibt dazu praxisnahe Hinweise. Abweichungen von den Normen können im Schadensfall zum Haftungsrisiko führen. Zudem verlangen viele Netzbetreiber eine Erdung nach deren technischen Anschlussbedingungen (TAB). Bei Anlagen mit Speicher gelten zusätzliche Anforderungen. Insbesondere müssen Wechselrichter, Speicher und Kommunikationssysteme in das Schutzkonzept einbezogen werden.

Wichtig ist auch, ob die Anlage als TN- oder TT-System aufgebaut ist. Dies beeinflusst die Erdungsstrategie erheblich. Deshalb ist die Planung durch einen Elektrofachbetrieb unerlässlich. Verstöße gegen die Vorschriften gefährden nicht nur die Sicherheit, sondern auch die Einspeisevergütung. Wer auf Nummer sicher gehen will, sollte alle geltenden Regelwerke vorab prüfen lassen.

Erdung im praktischen Betrieb: Aufbau und Verbindung

Die Erdung wird in der Regel direkt an die Haupterdungsschiene (HES) angeschlossen. Diese befindet sich meist im Hausanschlussraum. Von dort wird die Verbindung zu den PV-Komponenten hergestellt. Dabei kommen meist Kupfer- oder verzinnte Leitungen zum Einsatz. Diese müssen witterungsbeständig sein. Die Gestelle der Module sind über Potenzialausgleichsleiter miteinander verbunden.

Die Verbindung erfolgt über Schraub- oder Pressklemmen. Die Module selbst sind leitfähig und mit dem Gestell verbunden. Auch die DC-Seite wird in den Schutz einbezogen. Besonders wichtig ist die Erdung des Wechselrichters. Dieser ist oft die Schnittstelle zwischen DC- und AC-Netz. Fehlerhafte Erdung an dieser Stelle kann gefährliche Spannungen verursachen. Auch Überspannungsableiter sind direkt mit der Erdung verbunden. Sie leiten gefährliche Überspannungen sofort in den Boden ab.

Die Erdung muss in regelmäßigen Abständen kontrolliert werden. Korrosion, mechanische Schäden oder lose Verbindungen können den Schutz beeinträchtigen. Ein Wartungsintervall von 2 bis 5 Jahren ist empfehlenswert. Fachleute führen dabei auch Messungen des Erdungswiderstands durch. Nur so bleibt die Anlage langfristig sicher und normgerecht.

Erhöht eine PV-Anlage das Blitzschlagrisiko?

Photovoltaikanlagen gelten oft als Blitzmagneten. Doch das ist ein Irrtum. Studien belegen: Das Risiko erhöht sich durch eine PV-Anlage nicht signifikant. Vielmehr wird durch die exponierte Lage eine kontrollierte Ableitung möglich. Voraussetzung ist ein korrekt installiertes Blitzschutzsystem. PV-Module und Unterkonstruktionen bestehen meist aus leitfähigem Aluminium oder Stahl.

Diese Materialien können Blitzströme aufnehmen und sicher ableiten. Die Erdung sorgt dann für die gefahrlose Ableitung in den Boden. Dabei kommt es nicht nur auf die Materialwahl an. Entscheidend ist die Verbindung aller Komponenten zum Erdungssystem. Auch der innere Blitzschutz spielt eine Rolle. Überspannungsableiter verhindern Schäden durch benachbarte Einschläge. Wichtig ist außerdem die Umsetzung der baulichen Vorschriften. Diese fordern bereits in der Planung geeignete Maßnahmen.

Besonders in Regionen mit hoher Blitzdichte ist dies entscheidend. Auch Versicherungen verlangen oft Blitzschutzmaßnahmen. Ein Blitz kann ohne Schutz Schäden in fünfstelliger Höhe verursachen. Deshalb gilt: Eine PV-Anlage bietet bei richtiger Ausführung keinen Nachteil, sondern zusätzlichen Schutz.

Fazit

Eine fachgerechte Erdung ist das Rückgrat jeder sicheren Photovoltaikanlage. Sie schützt Menschenleben, verhindert Brände und verlängert die Lebensdauer der Technik. Wer bei der Planung und Installation auf professionelle Umsetzung nach Normen achtet, reduziert Risiken und erfüllt alle rechtlichen Anforderungen. Für jede PV-Anlage sollte ein individuelles Erdungskonzept erstellt, dokumentiert und regelmäßig geprüft werden.