Anforderungen an die Sicherheit von PV-Anlagen

Die Ursachen liegen häufig in fehlerhaften Installationen, unzureichender Materialqualität, Alterungsprozessen oder einer mangelhaften Berücksichtigung baulicher Brandschutzanforderungen. Besonders problematisch ist der Einsatz von PV-Anlagen auf Dächern mit brennbaren Baustoffen, wie sie in Gewerbe- und Industriegebäuden weit verbreitet sind.

Für Elektrofachkräfte bedeutet dies, dass sie bei Planung, Errichtung und Instandhaltung die einschlägigen Normen und Regeln strikt einhalten müssen. Betreiber wiederum tragen die Verantwortung für die sichere Nutzung der Anlage und sind verpflichtet, den ordnungsgemäßen Zustand regelmäßig prüfen zu lassen.

Dieser Artikel beleuchtet die Risiken, zeigt technische und bauliche Schutzmaßnahmen auf, geht auf den Personenschutz ein und stellt die rechtlichen sowie versicherungstechnischen Rahmenbedingungen dar – mit besonderem Fokus auf die Vorgaben der VdS 6023 und der neuen VdS 3145:2025.

Risiken bei Photovoltaikanlagen

Bild 2: Lichtbögen aufgrund fehlerhafter Steckverbindungen sind eine der typischen Brandursachen bei PV-Anlagen; Quelle: Mebedo

Photovoltaikanlagen sind elektrische Anlagen, die dauerhaft unter Spannung stehen und über Jahrzehnte betrieben werden. Sie sind Wind, Regen, Temperaturschwankungen und UV-Strahlung ausgesetzt. Diese Belastungen können im Laufe der Zeit zu Schäden führen, die sich brandschutztechnisch auswirken (Bild 1).

Ein hohes Risiko stellen Lichtbögen dar. Sie entstehen häufig an fehlerhaften Steckverbindungen, etwa wenn inkompatible Systeme unterschiedlicher Hersteller kombiniert oder Verbindungen nicht korrekt verrastet wurden. In der Praxis haben genau diese Fehler bereits zahlreiche Brände ausgelöst (Bild 2). Da die DC-Seite einer PV-Anlage selbst bei abgeschaltetem Wechselrichter Spannung führt, können Lichtbögen über längere Zeit bestehen und Temperaturen von mehr als 1000°C erreichen.

Auch Isolationsfehler sind ein verbreitetes Problem. Werden Leitungen nicht mechanisch geschützt verlegt oder über scharfe Kanten geführt, kann es zu Beschädigungen der Isolierung kommen. Nach der VdS 2033 gelten Isolationsfehler als eine der häufigsten Brandursachen in feuergefährdeten Betriebsstätten. In Kombination mit brennbaren Dachmaterialien wie Bitumen oder Kunststoffbahnen können solche Fehler einen Dachbrand auslösen.

Darüber hinaus erhöhen die Materialien der Anlage selbst die Brandlast. Kunststoffisolierungen, Modulkomponenten und Befestigungselemente tragen im Brandfall zur Brandausbreitung bei. Laut der VdS 6023 können selbst sogenannte »harte Bedachungen« bei real auftretenden Lichtbögen überbeansprucht werden.

Bild 3: Nur durch regelmäßige Prüfungen lassen sich Defekte entdecken, bevor es zu einem größeren Schaden kommt; Quelle: Mebedo

Nicht zuletzt spielt auch der Faktor Alterung und fehlende Wartung eine Rolle. Betreiber nehmen häufig an, dass PV-Anlagen wartungsfrei seien. In der Realität führen Witterungseinflüsse, Verschleiß oder nachträgliche Umbauten jedoch zu zusätzlichen Risiken. Ohne regelmäßige Prüfungen bleiben Defekte oft unentdeckt – mit potenziell gravierenden Folgen (Bild 3).

Neu in der VdS 3145 (Ausgabe 2025) ist die Betonung von Risiken durch Hot-Spots, die durch Verschattung oder Zellschäden entstehen können. Diese lokalen Überhitzungen können Isolationsmaterialien schädigen und langfristig Brände begünstigen. Ebenfalls aufgenommen wurde die Betrachtung von Ü-20-Anlagen, bei denen Alterung und Materialermüdung besonders sorgfältig bewertet werden müssen.

Technische Schutzmaßnahmen

Die wichtigste Grundlage für einen sicheren Betrieb ist eine fachgerechte Planung und Installation nach VDE 0100-712. Diese Norm fordert, dass Leitungen so verlegt werden, dass sie kurzschluss- und erdschlusssicher sind. Plus- und Minusleiter müssen getrennt geführt und mechanisch geschützt werden. Die VDE 0100-520 ergänzt diese Vorgaben um Details zur Leitungsverlegung.

Besonderes Augenmerk gilt den Steckverbindern. Hier ist ausschließlich die Kombination systemgleicher Bauteile zulässig. Die VdS 6023 weist ausdrücklich auf das Risiko inkompatibler Stecksysteme hin und bewertet diese als hohes Fehlerpotenzial. Fachkräfte müssen deshalb sicherstellen, dass nur geprüfte Komponenten eingesetzt werden.

Bild 4: Ist ein Blitzschutzsystem vorhanden, so muss man die PV-Anlage in dieses einbinden; Quelle: Mebedo

Ein weiterer wesentlicher Aspekt bei der Errichtung von PV-Anlagen ist der Überspannungs- und Blitzschutz. Nach der DIN EN 62305 sowie der deutschen Normenreihe VDE 0185-305 sind Photo­voltaik-Anlagen in bestehende Blitzschutzsysteme einzubinden (Bild 4). Entscheidend ist die Einhaltung ausreichender ­Trennungsabstände, um gefährliche Überschläge zwischen PV-Leitungen und metallischen Blitzschutzeinrichtungen zu verhindern.

Die Leitungen der Anlage sollten möglichst induktionsarm verlegt werden, indem Hin- und Rückleiter eng beieinander geführt werden. So lassen sich Überspannungen durch induktive Einkopplung deutlich reduzieren.

Darüber hinaus sind Überspannungsschutzgeräte zwingend vorzusehen: auf der Gleichstromseite geprüfte Ableiter nach DIN EN 50539-11, auf der Wechselstromseite Schutzgeräte nach VDE 0100-534. Bei Gebäuden mit äußerem Blitzschutz sind in der Regel Kombiableiter vom Typ 1+2 erforderlich, um sowohl direkte als auch indirekte Einschläge sicher abzuleiten.

Ergänzend ist der Schutzpotentialausgleich herzustellen, sodass sämtliche metallischen Anlagenteile und die Erdungsanlage des Gebäudes den Vorgaben der Normenreihe VDE 0185 entsprechen. Nur durch diese abgestimmten Maßnahmen lassen sich PV-Anlagen zuverlässig gegen Blitz- und Überspannungsschäden absichern.

Auch die Prüfungen vor Inbetriebnahme sind von großer Bedeutung. Nach VDE 0100-600 und DIN EN 62446 ist eine umfassende Erstprüfung vorgeschrieben, die aus Besichtigen, Erproben und Messen besteht. Schon das sorgfältige Besichtigen ermöglicht es, bis zu 80 % der Fehler zu erkennen. Im Betrieb müssen Betreiber wiederkehrende Prüfungen nach VDE 0105-100 durchführen lassen, um den ordnungsgemäßen Zustand nachzuweisen.

Zusätzliche Sicherheit bieten Lichtbogendetektionssysteme (AFDD). Diese Geräte erkennen typische Signale eines Lichtbogens und können eine automatische Abschaltung einleiten. Die VdS 6023 empfiehlt ihren Einsatz insbesondere bei Dächern mit brennbaren Baustoffen, da hier das Risiko einer schnellen Brandausbreitung besonders hoch ist.

Die VdS 3145:2025 hebt stärker hervor, dass bei Wechselrichtern, Speichern und Indachanlagen eine koordinierte Schutzstrategie erforderlich ist. Besonders für Lithium-Ionen-Batterien gelten erweiterte Brandschutzanforderungen, etwa die Aufstellung in geeigneten Räumen mit Propagationstests gemäß VDE-AR-E 2510-50. Auch die Koordination von Blitz- und Überspannungsschutz wurde klarer gefasst: Trennungsabstände sind einzuhalten und SPDs müssen abgestuft eingesetzt werden.

Baulicher Brandschutz

Photovoltaikanlagen dürfen das bestehende Brandschutzkonzept eines Gebäudes nicht beeinträchtigen. Insbesondere Brandwände und Gebäudetrennwände müssen ihre Funktion uneingeschränkt erfüllen. Sie dürfen nicht überbaut werden. Nach gängiger Empfehlung sind Abstände von mindestens 0,5 m bei dachparallelen Anlagen auf harter Bedachung sowie 1,25 m bei aufgeständerten Anlagen oder brennbaren Dachmaterialien einzuhalten. Dachintegrierte Anlagen, die den Anforderungen einer harten Bedachung entsprechen, dürfen bis an die Brandwand heranreichen. Abweichungen sind nur zulässig, wenn durch geprüfte bauliche oder technische Maßnahmen die Funktion der Brandwand uneingeschränkt erhalten bleibt.

Die Wahl des Dachmaterials ist entscheidend. Die VdS 6023 enthält im Anhang eine Übersicht unterschiedlicher Dachaufbauten und deren Bewertung. Daraus geht hervor, dass Dächer mit brennbarer Abdichtung oder Dämmung besonders kritisch sind. In solchen Fällen müssen zusätzliche Schutzmaßnahmen umgesetzt werden, etwa feuerfeste Zwischenlagen zwischen Modul und Dachhaut oder eine erhöhte Montage, die ­eine sichere Trennung gewährleistet (Tabelle 1).

Tabelle 1: Beurteilung der Brandeigenschaften von Dachaufbauten, Quelle: VdS 6023

Auch Leitungsdurchführungen sind brandschutztechnisch zu sichern. Nach der Muster-Leitungsanlagen-Richtlinie (MLAR) sind sie so zu schotten, dass eine Brandausbreitung durch Gebäudeteile verhindert wird. Ein weiterer Punkt ist die Abstimmung mit der Feuerwehr. Insbesondere bei groß­flächigen Dachanlagen kann die Löschwasserrückhaltung eine Rolle spielen. Daher empfiehlt es sich, bereits in der Planungs­phase mit den örtlichen Feuerwehren zusammenzuarbeiten.

Personenschutz und abwehrender Brandschutz

Bild 5: Feuerwehrschild »PV-Anlage Wechselrichter« nach DIN 4066; Quelle: Mebedo

Der Schutz von Menschenleben hat im Brandfall oberste Priorität. Photovoltaikanlagen stellen für Einsatzkräfte eine besondere Herausforderung dar, da sie auch bei abgeschaltetem Wechselrichter Spannung führen.

Eine wichtige Maßnahme ist die eindeutige Kennzeichnung. Feuerwehrschilder nach DIN 4066 und eindeutige Hinweise an Hausanschlusskästen und Hauptverteilungen müssen vorhanden sein (Bild 5). Ergänzend sollten Übersichtspläne der Anlage erstellt und in bestehende Feuerwehrpläne integriert werden. Nur so können Einsatzkräfte im Ernstfall schnell reagieren.

Technisch entscheidend ist die Möglichkeit, den Gleichstromkreis spannungsfrei zu schalten. DC-Freischalter mit Fernauslösung, die in der Nähe der Gebäudehauptsicherung installiert werden, sind hier die beste Lösung (Bild 6). Damit kann die Feuerwehr die PV-Anlage aus sicherer Entfernung abschalten. Auch die Montage von Wechselrichtern im Außenbereich oder direkt am Gebäudeeintritt trägt zur Sicherheit bei. Leitungen, die durch Gebäude geführt werden, sind nach Möglichkeit zu vermeiden; falls unvermeidbar, müssen sie in feuerwiderstandsfähigen Kanälen verlegt werden.

Die Brandbekämpfung selbst richtet sich nach VDE 0132:2018-07. Diese Norm behandelt den Einsatz bei elektrischen Anlagen im Niederspannungsbereich und ist auch auf PV-Anlagen anzuwenden. Voraussetzung ist, dass im Gebäudeinneren keine gefährlichen berührbaren Gleichspannungen auftreten. Errichter und Betreiber sind verantwortlich, dies durch geeignete Installationen sicherzustellen.

Die VdS 3145:2025 betont den Aspekt der Sicherheit von Einsatzkräften bei Anlagen mit Speichersystemen. Hierzu gehören Hinweise auf Gefahren durch toxische Gase bei Batteriebränden und Empfehlungen für eine klare Trennung von PV- und Speichersystemen in den Feuerwehrplänen. Zudem werden Kennzeichnung und Dokumentation als noch wichtiger herausgestellt, um die Arbeit der Feuerwehr im Ernstfall zu erleichtern.

Rechtliche und versicherungstechnische Aspekte

Bild 5: Feuerwehrschild »PV-Anlage Wechselrichter« nach DIN 4066, Bild Q3 Energie

Die rechtlichen und wirtschaftlichen Anforderungen treten vor allem mit Blick auf die Versicherbarkeit in den Vordergrund. Die VdS 6023 »Photovoltaikanlagen auf Dächern mit brennbaren Baustoffen« bildet hier eine maßgebliche Grundlage. Sie wurde 2023 aktualisiert und beschreibt detailliert, welche Risiken bestehen und wie sie minimiert werden können.

Für Versicherer ist die Einhaltung dieser Richtlinie ein wesentliches Kriterium bei der Risikobewertung. Sie macht deutlich, dass Photovoltaikanlagen auf Dächern mit brennbaren Materialien nur dann als versicherbar gelten, wenn bestimmte Schutzmaßnahmen umgesetzt sind. Dazu gehören eine sichere Trennung zwischen elektrischen Komponenten und Dachhaut, die Verwendung geprüfter Komponenten, regelmäßige Prüfungen und – wo erforderlich – zusätzliche technische Einrichtungen wie Lichtbogendetektoren.

Für Betreiber bedeutet dies, dass sie verpflichtet sind, eine Risikobetrachtung nach VdS 6023 durchführen zu lassen und die Ergebnisse zu dokumentieren. Bei Bestandsanlagen ist dies aufwendiger, kann aber insbesondere im Rahmen von Modernisierungen oder dem Austausch von Wechselrichtern umgesetzt werden.

Kommt es zum Schadensfall, prüfen Versicherer genau, ob die Vorgaben eingehalten wurden. Abweichungen können zur Kürzung oder Verweigerung der Versicherungsleistung führen. Auch die Rechtsprechung folgt diesem Weg. Gerichte haben mehrfach entschieden, dass die Nichtbeachtung anerkannter Regeln der Technik nicht als leichte Fahrlässigkeit gilt, sondern als erhebliche Pflichtverletzung. Damit können sowohl Errichter als auch Betreiber haftbar gemacht werden.

Während die VdS 6023 speziell die Risiken bei Dächern mit brennbaren Baustoffen behandelt, ergänzt die VdS 3145:2025 den Rahmen für Versicherer und Betreiber um weitere technische und organisatorische Anforderungen. Gegenüber der Version von 2017 wurden Normverweise aktualisiert, neue Forschungsergebnisse berücksichtigt und eine praxisnahe Checkliste eingeführt. Besonders die Aufnahme von Ü-20-Anlagen und Lithium-Speichern zeigt, dass Betreiber älterer Anlagen ihre Sicherheitskonzepte überprüfen und anpassen müssen, um Versicherungsschutz und Rechtskonformität zu gewährleisten.