Aarding van PV-installaties: wat u moet weten

Aarding is een centraal veiligheidskenmerk van elk fotovoltaïsch systeem. Het beschermt niet alleen tegen elektrische schokken, maar beschermt ook technologie en gebouwen tegen schade veroorzaakt door bliksem of elektromagnetische interferentie. Een correct geïnstalleerde aarding vermindert het risico op brand en verlengt de levensduur van het systeem. Ondanks de blootgestelde ligging vergroot een PV-systeem het risico op bliksem niet, integendeel: het biedt bij een goede aarding zelfs bescherming. Om deze bescherming effectief te laten zijn, moeten duidelijke normen, voorschriften en technische vereisten worden nageleefd.

De belangrijkste punten op een rij

• Aarding voorkomt elektrische schokken, systeemschade en brand door elektrische stromen veilig af te voeren.
• PV-systemen vergroten het risico op blikseminslag niet; ze geleiden de bliksem veilig als ze correct zijn geaard.
• Een effectief bliksembeveiligingssysteem omvat externe bliksembeveiliging (arrestatieapparaat) en interne overspanningsbeveiliging.
• Potentiaalvereffening compenseert gevaarlijke spanningsverschillen en beschermt mensen en apparaten.
• De aarding moet worden aangelegd en regelmatig worden onderhouden conform DIN 18014 en VDE 0185-305-3.

Wat is het nut van aarding bij een PV-installatie?

Aarding beschermt PV-installaties tegen elektrische schokken, bliksemschade en brand door elektrische stromen veilig naar de grond te leiden. Het is essentieel voor een effectieve bliksembeveiliging en minimaliseert elektromagnetische interferentie.

Het belang van aarding voor PV-installaties

Aarding dient als een fundamentele beschermingsmaatregel voor elk fotovoltaïsch systeem. Ze zorgen ervoor dat elektrische foutstromen veilig naar de grond kunnen worden geleid. Dit beschermt zowel de mens als de systeemtechniek. Zonder aarding bestaat er een verhoogd risico op elektrische schokken, brand of schade aan apparatuur. Voor PV-systemen met metalen frames en modules is een aansluiting op aarde daarom verplicht.

Dit kan voorkomen dat delen onder spanning gevaarlijk worden, vooral als er een defect in de isolatie zit. Aarding draagt ​​ook bij aan de elektromagnetische compatibiliteit. Dit is belangrijk om storingen in het thuisnetwerk en aangrenzende apparaten te voorkomen. Het maakt een functionerende potentiaalvereffening mogelijk waarbij alle geleidende delen zich op hetzelfde elektrische niveau bevinden. Dit zorgt ook voor de zogenaamde “beschermende potentiaalvereffening”.

Zonder aarding kunnen blikseminslagen gevaarlijke spanningen genereren die apparaten kunnen vernietigen. Ook stroomstoten veroorzaakt door blikseminslagen op afstand worden via het aardingssysteem onschadelijk gemaakt. Daarom moet elk PV-systeem worden aangesloten op de hoofdgrondrail van het gebouw. Alleen zo kan het effectief in het beveiligingsconcept van de woning worden geïntegreerd.

De aarding moet worden gecontroleerd en gedocumenteerd door een gekwalificeerde elektricien. Regelmatig systeemonderhoud is essentieel om de veiligheid op de lange termijn te garanderen.

Bliksembeveiliging: samenwerking tussen externe en interne beveiliging

Volledige bliksembeveiliging bestaat altijd uit twee componenten: externe en interne bliksembeveiliging. Bij een directe inslag is de externe bliksembeveiliging verantwoordelijk. Het bestaat uit luchtafsluitapparaten, neerwaartse geleiders en aardingscomponenten. Bliksemafleiders op het dak vangen de spanning op en sturen deze naar de grond. Hiermee wordt voorkomen dat bliksem ongecontroleerd het gebouw binnendringt.

Aarding zorgt ervoor dat deze enorme energie onschadelijk in de grond verdwijnt. Bovendien beschermt de interne bliksembeveiliging alle elektrische apparaten. Deze zogenaamde overspanningsbeveiliging wordt in de elektriciteitsdistributie en direct op gevoelige apparaten geïnstalleerd. Het voorkomt dat spanningen zich naar het netwerk verspreiden als gevolg van impacts op afstand.

Dergelijke spanningspieken kunnen omvormers, routers of opslag beschadigen. Overspanningsafleiders (SPD) zorgen voor veiligheid door energie naar de grond te leiden. Beide systemen moeten met elkaar gecombineerd worden. Alleen zo kan gegarandeerd worden dat het systeem beschermd is tegen zowel directe als indirecte blikseminvloeden. Deze dubbele strategie is vooral belangrijk voor PV-systemen omdat ze zichtbaar worden geïnstalleerd.

De coördinatie van beide systemen is geregeld in normen zoals DIN VDE 0185-305-3. Wie bliksembeveiliging achterwege laat, riskeert schade aan techniek en gebouwen. Daarom moet elk PV-systeem individueel worden gepland en achteraf worden ingebouwd als er geen uitgebreide bescherming is.

Potentiaalvereffening als belangrijke veiligheidsmaatregel

Potentiaalvereffening verbindt alle geleidende delen van een systeem elektrisch met elkaar. Het doel is om op alle aanraakbare metalen onderdelen dezelfde elektrische spanning te creëren. Dit vermindert het risico op een elektrische schok of spanningsoverslag drastisch.

Zelfs bij blikseminslag wordt de stroom gelijkmatig verdeeld. Dit beschermt niet alleen mensen, maar ook de technologie. Potentiaalvereffening is niet alleen relevant voor de PV-installatie. Het heeft ook invloed op het hele elektrische systeem in huis. Kabels, frames, modules, de omvormer en metalen huisdelen moeten met elkaar worden verbonden. Hierdoor ontstaat een gesloten beschermingssysteem.

Met name in gebouwen met funderingsaardelektroden conform DIN 18014 kan een potentiaalvereffening eenvoudig worden geïntegreerd. Een veel voorkomende foutbron is het ontbreken van een verbinding met de hoofdaardingsrail. Dit moet daarom bij de inbedrijfstelling worden gecontroleerd en geregistreerd. De aansluiting vindt doorgaans plaats via koperen geleiders met een gedefinieerde doorsnede.

Onderhoud is ook belangrijk – verbindingen kunnen door corrosie beschadigd raken. Voor potentiaalvereffening gelden nationale normen zoals VDE 0100-410 en VDE 0185. Een correct geïnstalleerde egalisatie is een voorwaarde voor bliksem- en overspanningsbeveiliging. Zonder dit werkt het beveiligingsmechanisme niet betrouwbaar. Bij PV-systemen zorgt de potentiaalvereffening bovendien voor EMC-bescherming (elektromagnetische compatibiliteit), waardoor netwerkverstoringen worden verminderd.

Normen en voorschriften voor het aarden van PV-installaties

In Duitsland regelen verschillende normen de aardingsvereiste. Voor nieuwe gebouwen is de funderingsaardelektrode volgens DIN 18014 verplicht. Dit vormt de basis voor de latere aarding van de PV-installatie. De aarding zelf wordt uitgevoerd volgens IEC 60364 en VDE 0185-305-3. Voor gebouwen met een extern bliksembeveiligingssysteem geldt bovendien de eis dat de aardingsweerstand minder dan 10 ohm moet zijn. Deze specificatie dient om de veilige afvoer van bliksemstromen te garanderen. Naleving wordt bewezen door middel van metingen.

Documentatie van de installatie is eveneens verplicht. De VDE FNN geeft hierover praktische informatie. Afwijkingen van de normen kunnen leiden tot aansprakelijkheidsrisico bij schade. Bovendien vereisen veel netwerkexploitanten aarding volgens hun technische aansluitvoorwaarden (TAB). Voor systemen met opslag gelden aanvullende eisen. Met name omvormers, opslag- en communicatiesystemen moeten in het beveiligingsconcept worden opgenomen.

Ook is het van belang of het systeem als TN- of TT-systeem is uitgevoerd. Dit heeft een aanzienlijke invloed op de aardingsstrategie. Daarom is een planning door een gespecialiseerd elektrotechnisch bedrijf essentieel. Overtredingen van de regelgeving brengen niet alleen de veiligheid in gevaar, maar ook het teruglevertarief. Als u zeker wilt zijn, moet u vooraf alle geldende voorschriften laten controleren.

Aarding in de praktijk: opbouw en aansluitingen

Aarding wordt meestal rechtstreeks op de hoofdaardingsbalk (HES) aangesloten. Deze bevindt zich meestal in de huisaansluitruimte. Van daaruit wordt de verbinding met de PV-componenten tot stand gebracht. Meestal worden koperen of vertinde kabels gebruikt. Deze moeten weerbestendig zijn. De moduleframes zijn via potentiaalvereffeningsgeleiders met elkaar verbonden.

De aansluiting vindt plaats via schroef- of persklemmen. De modules zelf zijn geleidend en verbonden met het frame. De DC-kant is ook inbegrepen in de bescherming. Het aarden van de omvormer is bijzonder belangrijk. Dit is vaak de interface tussen de DC- en AC-netwerken. Een onjuiste aarding op dit punt kan gevaarlijke spanningen veroorzaken. Overspanningsafleiders zijn ook rechtstreeks met aarde verbonden. Ze geleiden gevaarlijke overspanningen onmiddellijk naar de grond.

De aarding moet regelmatig worden gecontroleerd. Corrosie, mechanische schade of losse verbindingen kunnen de bescherming beïnvloeden. Een onderhoudsinterval van 2 tot 5 jaar wordt aanbevolen. Ook voeren deskundigen metingen uit van de grondweerstand. Alleen zo blijft het systeem op de lange termijn veilig en voldoet het aan de normen.

Verhoogt een PV-installatie het risico op blikseminslag?

PV-installaties worden vaak als bliksemmagneten beschouwd. Maar dat is een vergissing. Uit onderzoek blijkt: Het risico neemt niet significant toe bij een PV-systeem. In plaats daarvan maakt de blootgestelde locatie een gecontroleerde ontlading mogelijk. Een correct geïnstalleerd bliksembeveiligingssysteem is een voorwaarde. PV-modules en onderconstructies zijn meestal gemaakt van geleidend aluminium of staal.

Deze materialen kunnen bliksemstromen absorberen en veilig afvoeren. Aarding zorgt dan voor een veilige afvoer in de grond. Niet alleen de materiaalkeuze is van belang. Cruciaal is de aansluiting van alle componenten op het aardingssysteem. Ook interne bliksembeveiliging speelt een rol. Overspanningsafleiders voorkomen schade door botsingen in de buurt. Ook is het belangrijk om de bouwregelgeving te implementeren. Deze vereisen al bij de planning passende maatregelen.

Dit is vooral cruciaal in gebieden met een hoge bliksemdichtheid. Ook verzekeringsmaatschappijen vereisen vaak bliksembeveiligingsmaatregelen. Zonder bescherming kan bliksem schade van vijf cijfers veroorzaken. Bij een juiste implementatie biedt een PV-systeem dus geen nadelen, maar juist extra bescherming.

Conclusie

Een goede aarding is de ruggengraat van elk veilig fotovoltaïsch systeem. Het beschermt mensenlevens, voorkomt brand en verlengt de levensduur van technologie. Wie bij de planning en installatie aandacht besteedt aan een professionele uitvoering volgens de normen, verkleint de risico’s en voldoet aan alle wettelijke eisen. Voor elke PV-installatie moet een individueel aardingsconcept worden opgesteld, gedocumenteerd en regelmatig gecontroleerd.

Bronnen voor NA-aarding van PV-systemen:

• AceFlex – Aarding van PV-systeem waar aansluiten? Wij weten het!
• DEHN – Aarding en potentiaalvereffening voor PV-systemen in woongebouwen
• VDE – Bliksembeveiliging van PV-installaties (inclusief aardingsaspecten)