Solarmodule erfreuen sich zunehmender Beliebtheit, da Hausbesitzer und Unternehmen nach sauberen, erneuerbaren Energielösungen suchen. Mit diesem Wachstum gehen jedoch wichtige Sicherheitsaspekte einher – einschließlich der seltenen, aber ernsten Brandgefahr bei Solarmodulen. Obwohl das Brandrisiko insgesamt äußerst gering ist, ist es für den Schutz Ihres Eigentums und die Maximierung Ihrer Investition entscheidend, die Ursachen für einen Brand bei Solarmodulen zu verstehen.
Fazit vorweg: Solarmodulbrände sind extrem selten (nur 0,0061 TP3T der Anlagen sind betroffen), doch wenn sie auftreten, sind mangelhafte Installationspraktiken für 501 TP3T der Vorfälle verantwortlich. Die gute Nachricht: Fast alle Solarmodulbrände sind durch fachgerechte Installation, hochwertige Komponenten und regelmäßige Wartung vermeidbar.
Das Brandrisiko von Solarmodulen verstehen: Die wahren Statistiken
Bevor wir uns mit den Ursachen befassen, wollen wir das Risiko ins rechte Licht rücken. Laut Regierungsangaben in der In Großbritannien gab es im ersten Halbjahr 2023 66 Brände, die durch Solarmodule verursacht wurden, verglichen mit über 1,4 Millionen Immobilien mit Solaranlagen. Eine Studie in Deutschland ergab, dass von 1,4 Millionen Solarstromanlagen nur 0,0061 TP3T mit Brandvorfällen in Verbindung gebracht wurden.
Der scheinbare Anstieg der Brandmeldungen bei Solarmodulen liegt nicht daran, dass die Technologie gefährlicher geworden wäre – sondern schlicht daran, dass die Zahl der Haushalte, die auf Solarenergie umsteigen, sprunghaft gestiegen ist. Zwischen 2018 und 2023 hat sich die weltweite Solarkapazität verdreifacht. Ein Branchenexperte bemerkte: „Wir haben als Branche erst 2013 oder 2014 begonnen, Solarmodule in großem Maßstab zu installieren. Die nicht gewarteten Anlagen sind mittlerweile 10 bis 12 Jahre alt, und einige von ihnen verursachen Brände.“
Die 6 häufigsten Ursachen für Brände bei Solarmodulen
1. Schlechte Installationspraktiken (Hauptursache)
Der wichtigste Faktor: Eine Studie der Universität Edinburgh aus dem Jahr 2022 ergab, dass 50 % der Brände an Solarmodulen auf interne Probleme aufgrund fehlerhafter Installationen zurückzuführen sind. Mangelhafte Installationspraktiken bergen zahlreiche Brandgefahren:
Häufige Installationsfehler:
- Fehlerhafte Verkabelung und lose elektrische Verbindungen
- Unsachgemäße Erdung des Systems
- Unzureichende Belüftung um die Paneele herum
- Falsche Dimensionierung von Kabeln und Komponenten
- Schlechte Montage der Anschlussdose und der Verbindungsnähte
Wenn elektrische Verbindungen nicht ordnungsgemäß gesichert sind, entsteht Widerstand, der Hitze erzeugt. Mit der Zeit kann dies dazu führen, dass Kabel überhitzen, die Isolierung schmilzt und möglicherweise umliegende Materialien entzündet werden.
Die professionelle Installationslösung: Alistair Bambrook, Leiter des Risikomanagements bei Towergate, erklärte: „Wenn Solarmodule von einem zertifizierten Installateur korrekt installiert und regelmäßig gewartet werden, sollten sie problemlos funktionieren. Probleme entstehen, wenn die Module falsch installiert werden, minderwertige Komponenten verwendet werden oder die elektrischen Anschlüsse nicht ordnungsgemäß gesichert sind.“
2. Elektrische Fehler und Lichtbogenfehler
Elektrische Probleme sind für einen erheblichen Teil der Brände an Solarmodulen verantwortlich. Laut der International Association for Fire Safety Science sind fehlerhafte elektrische Anschlüsse für fast 25 % der PV-bedingten Brände verantwortlich.
Wichtige elektrische Gefahren:
- Gleichstrom-Lichtbogenfehler: Hochspannungsgleichstrom „springt“ durch die Luft, wenn zwei Leiter nahe genug beieinander liegen. Die Hitze eines Gleichstromlichtbogens kann so groß werden, dass das umgebende Material leicht Feuer fangen kann.
- Erdschlüsse: Strom fließt dorthin, wo er nicht hingehört, und verursacht gefährliche Hitze.
- Kurzschlüsse: Direkter elektrischer Kontakt führt zu sofortiger Überhitzung.
- Wechselrichterstörungen: Das Herzstück Ihrer Solaranlage kann überhitzen und möglicherweise Feuer fangen.
Die Herausforderung bei Gleichstromsystemen besteht darin, dass ein einmal ausgelöster Lichtbogenfehler nur schwer wieder gestoppt werden kann, da die Spannung in Gleichstromsystemen konstant ist und man in der Lage sein muss, den Stromkreis zu unterbrechen, da es sonst weiterhin zu Lichtbögen kommt.
3. Hot Spots durch Beschattung und Schmutz
Hotspots stellen eine der häufigsten Degradationsarten bei Solarmodulen dar. Ein Hotspot ist ein lokaler Bereich eines Solarmoduls, der aufgrund einer Behinderung oder Beschattung überhitzt, wodurch das Modul Wärme statt Strom erzeugt.
Was verursacht Hot Spots:
- Teilweise Beschattung durch Bäume, Gebäude oder Geräte
- Ansammlung von Schmutz (Blätter, Vogelkot, Staub)
- Herstellungsfehler bei einzelnen Zellen
- Zellfehlanpassungen innerhalb des Panels
Die Physik hinter Hot Spots: Wenn Trümmer ein Modul teilweise beschatten, wirken die betroffenen Zellen als Widerstände und nicht als Leiter und behindern so den Stromfluss. Dies führt zu lokaler Überhitzung, die, wenn sie nicht behoben wird, schließlich einen Brand verursachen kann.
Die besorgniserregende Realität: Sobald sich ein Hotspot gebildet hat, neigt er dazu, sich mit der Zeit zu verschlimmern, da sich die Hitze weiterhin in diesem Bereich konzentriert und das Panel schließlich irreparabel beschädigt.
4. Komponentendefekte und Geräteausfälle
Fertigungsfehler und minderwertige Komponenten erhöhen das Brandrisiko erheblich. Einige Bereiche sind besonders gefährdet:
Probleme mit kritischen Komponenten:
- Probleme mit der Anschlussdose: Diese Verbindungspunkte befinden sich auf der Rückseite der Paneele und sind bei schlechter Herstellung anfällig für Ausfälle.
- Fehlerhafte Bypass-Dioden: Wenn diese Sicherheitsvorrichtungen versagen, können sie einen Rückstromfluss nicht verhindern.
- Wechselrichterdefekte: Kann zu Überhitzung und elektrischen Fehlern führen.
- Rückseitenfolien von schlechter Qualität: Unzureichende Isoliermaterialien, die dem Hitzestau nicht standhalten.
Historischer Kontext: Es gab bemerkenswerte Fälle von weitverbreiteten Komponentenausfällen, wie zum Beispiel die im Jahr 2012 gemeldeten Brandvorfälle im Zusammenhang mit Photovoltaikanlagen, die mit defekten Scheuten Multisol® Module, die zwischen September 2009 und Oktober 2010 hergestellt wurden.
5. Umweltfaktoren
Äußere Bedingungen können Brandrisiken verursachen oder verschlimmern:
Umweltbedrohungen:
- Extreme Hitze: Kann zu einem Durchschlag der Isolierung und zur Verschlechterung der Komponenten führen.
- Feuchtigkeitseintritt: Führt zu Korrosion und elektrischen Störungen.
- Blitzeinschläge: Kann elektrische Komponenten beschädigen.
- Starke Winde: Kann Verbindungen lösen oder Montagesysteme beschädigen.
- Brände in der Nähe: Kann auf Solaranlagen übergreifen.
In sehr heißen Klimazonen kann Überhitzung zu Isolationsschäden und elektrischen Störungen führen, während Feuchtigkeit die Integrität elektrischer Verbindungen beeinträchtigen kann.
6. Veraltete Systeme und mangelnde Wartung
Mit zunehmendem Alter von Solaranlagen steigt das Ausfallrisiko ohne ordnungsgemäße Wartung. Studien zeigen, dass ältere PV-Module anfälliger für Fehler sind, die das Brandrisiko erhöhen. Nach 20 Jahren kann sich die Ausfallwahrscheinlichkeit um bis zu 15 % erhöhen, wenn keine regelmäßige Wartung durchgeführt wird.
Altersbedingte Risikofaktoren:
- Beschädigte Kabel und Anschlüsse
- Angesammelter Schmutz und Verschmutzung
- Verschleiß und Ermüdung von Komponenten
- Reduzierte Isolationswirkung
- Unbehobene kleinere Probleme, die sich mit der Zeit verschärfen
So verhindern Sie Brände bei Solarmodulen
Die überwiegende Mehrheit der Solarmodulbrände ist vermeidbar. So minimieren Sie Ihr Risiko:
Wählen Sie eine professionelle Installation
Kritischer erster Schritt: Arbeiten Sie nur mit zertifizierten, erfahrenen Installateuren zusammen, die über die entsprechenden Lizenzen und eine MCS-Akkreditierung (Microgeneration Certification Scheme) verfügen. Vermeiden Sie Eigeninstallationen, da diese das Brandrisiko erheblich erhöhen.
Investieren Sie in Qualitätskomponenten
Hochwertige, zertifizierte Komponenten namhafter Hersteller reduzieren das Brandrisiko erheblich. Achten Sie auf:
- Integrierte Lichtbogenfehler-Erkennungsgeräte
- Qualitätswechselrichter mit Sicherheitszertifikaten
- Richtige Bypassdioden und Sicherheitssysteme
Führen Sie regelmäßige Wartungsarbeiten durch
Wesentliche Wartungsaufgaben:
- Sichtprüfungen: Überprüfen Sie, ob lose Verbindungen, beschädigte Kabel oder Anzeichen von Verschleiß vorliegen.
- Wärmebildtechnik: Durch professionelle Inspektionen können Hotspots identifiziert werden, bevor sie gefährlich werden.
- Reinigung: Entfernen Sie Ablagerungen, Blätter und Schmutz, die Hotspots verursachen können.
- Elektrische Prüfung: Überprüfen Sie Verbindungen und Systemleistung.
Sorgen Sie für ein ordnungsgemäßes Systemdesign
Designüberlegungen:
- Ausreichender Abstand zwischen den Platten zur Belüftung.
- Richtige Erdung und elektrische Isolierung.
- Freie Zugangswege für Wartungs- und Notfallmaßnahmen.
- Angemessene Systemdimensionierung und Komponentenabstimmung.
Warnsignale, auf die Sie achten sollten
Achten Sie auf diese potenziellen Anzeichen einer Brandgefahr:
Optische Warnzeichen:
- Braune oder verfärbte Flecken auf den Platten.
- Sichtbare Schäden an Kabeln oder Anschlüssen.
- Brandflecken um Anschlusskästen.
- Verzogene oder beschädigte Plattenoberflächen.
Leistungsindikatoren:
- Plötzliche Einbrüche in der Stromproduktion.
- Unterdurchschnittliche Leistung einzelner Panels.
- Fehlermeldungen oder Abschaltungen des Wechselrichters.
- Ungewöhnliche Wärmeentwicklung von Komponenten.
Was tun, wenn Ihr Solarpanel Feuer fängt?
Sofortige Sicherheitsmaßnahmen:
- Notdienst anrufen: Kontaktieren Sie sofort die Feuerwehr.
- Finger weg: Versuchen Sie nicht, elektrische Brände selbst zu löschen.
- Trennen Sie die Verbindung, wenn dies sicher möglich ist: Schalten Sie das System am Haupttrennschalter aus, sofern dieser zugänglich ist.
- Verwenden Sie niemals Wasser: Solarmodule dürfen auf keinen Fall mit Wasser übergossen werden, bevor sie abgeklemmt werden.
- Informieren Sie die Ersthelfer: Machen Sie die Feuerwehr darauf aufmerksam, dass sich auf dem Grundstück Solarmodule befinden.
Wichtiger Sicherheitshinweis: Bei der Brandbekämpfung können von PV-Anlagen mehrere Gefahren ausgehen, unter anderem besteht die Gefahr eines Stromschlags durch stromführende Anlagenteile, insbesondere durch durch Wasser fließenden elektrischen Strom.
Die Zukunft des Brandschutzes bei Solarmodulen
Die Technologie verbessert den Brandschutz von Solarmodulen kontinuierlich. Moderne Systeme verfügen über verbesserte Sicherheitsfunktionen wie:
- Automatische Abschaltfunktionen bei Fehlern.
- Erweiterte Lichtbogenfehlererkennung.
- Leistungselektronik auf Modulebene, die Probleme isoliert.
- Verbesserte Komponentendesigns und Materialien.
Branchenempfehlung: Führende Industrieverbände kämpfen weiterhin für verbesserte Sicherheitsstandards und eine stärkere Branchenaufsicht, um Haushalte vor dem Kauf veralteter Technologien zu schützen, die ein Brandrisiko darstellen können.
Fazit: Solarmodule sind bei richtiger Anwendung sicher
Brände an Solarmodulen können zwar auftreten, sind aber äußerst selten und fast immer vermeidbar. Die wichtigsten Faktoren für die Sicherheit sind fachgerechte Installation, hochwertige Komponenten und regelmäßige Wartung. Durch das Verständnis der Ursachen und entsprechende Vorsichtsmaßnahmen können Hausbesitzer die Vorteile der Solarenergie unbesorgt nutzen.
Wichtigste Erkenntnisse:
- Das Brandrisiko bei Solarmodulen ist äußerst gering (0,006% der Systeme).
- 50% der Vorfälle sind auf mangelhafte Installationspraktiken zurückzuführen.
- Regelmäßige Wartung und fachgerechte Installation sind Ihr bester Schutz.
- Moderne Sicherheitstechnik verbessert die Systemzuverlässigkeit kontinuierlich.
Wenn Sie Solarmodule in Betracht ziehen, lassen Sie sich nicht von der Angst vor Brandgefahr von dieser wertvollen sauberen Energietechnologie abschrecken. Nutzen Sie stattdessen dieses Wissen, um fundierte Entscheidungen über Installation und Wartung zu treffen, die Ihre Anlage über Jahrzehnte hinweg sicher und produktiv halten.
