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PV-Abschaltlösungen zur Spannungsfreischaltung

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  • PV-Abschaltlösungen zur Spannungsfreischaltung

    Hallo miteinander,

    ich beabsichtige auf meinem Wohnhausdach eine PV-Anlage nachzurüsten und das Ganze im Eigenverbrauch oder mit Überschuss zu betreiben. Auch habe ich mich noch nicht mit der PV-Dimensionierung befasst. Auch das Thema Stromspeicher ja/nein will ich in nächster Zeit mit meinem Elektrobetrieb klären. Das nur zu Information.

    Meine Frage an Euch betrifft PV-Abschaltlösungen, die es der Feuerwehr ermöglicht im Falle eines Haus- oder Dachstuhlbrandes die PV-Anlage spannungsfrei zu schalten. Wie ich schon mehrfach gelesen habe ist die „Spannungsfreischaltung eines Hauses (Elektroeinspeisung und PV-Anlage) Voraussetzung, damit überhaupt Löscharbeiten durchgeführt werden können.
    Es gibt ja mehrere Varianten, die mehr oder weniger den Einsatzkräften ein gefahrloses „Arbeiten am Gebäude“ sicherstellen:

    1. Trennschalter auf der Gleichspannungsseite oder am Wechselrichter (Vorgeschrieben)
    Hier muss der Zugang zum Sicherheitsschalter sichergestellt sein. Da ein Wechselrichter in der Regel nicht neben der PV platziert wird (z.B. im Keller, ist von einer Gefährdung durch hohe Spannungen auszugehen. Spannungsfreiheit besteht erst nach Betätigung des Trennschalters

    2. Trennlastschalter an den einzelnen Modulfelder
    Hier muss ebenfalls der Zugang zu den Sicherheitsschalter auf dem Dach sichergestellt sein. Eine Spannungsfreiheit kann im Ernstfall ebenfalls analog 1. Nicht sichergestellt werden.

    3. Freischalten oder kurzschließen jedes einzelnen PV-Moduls
    Jedes Modul erhält eine sogenannte Sicherheitsbox, die über eine externe Ansteuerung alle Module kurzschließt. Meiner Meinung nach ist das die sicherste, aber nicht gerade preiswerte Lösung, für die Spannungsfreischaltung des Gesamtsystems.

    Welche Lösung habt Ihr im eigenen PV-Projekt umgesetzt oder haltet Ihr das für Unnötig. Mich würde Eure Meinung dazu interessieren. Wenn ja, welche Abschaltlösung habt Ihr realisiert. Auch würden mich die verwendeten Fabrikate/Komponenten interessieren. Ich habe bei uns die örtliche Feuerwehr auch angeschrieben. Bis heute jedoch noch keine Antwort zu meiner Frage, welche Sicherheitseinrichtungen diese empfiehlt erhalten.
    Da ich gerade meinen Elektrohauptverteiler plane, möchte ich natürlich praktikable Schutzfunktion mit einplanen.

    Gruß Michael
    Haustechnik UG: 1 Miniserver, 2 Extensionen, 1 1-Wire, Siemens S5-100/26 Module, 19"-Notbedienebene
    ELT-Allgemein UG: 1 Miniserver, 1 Extension, 2 DI-Extensionen, 1 DMX-Extension, Notbedienebene Flurbereiche
    Wohnung OG: 1 Miniserver, 7 Extensionen, 1 1-WIRE, 1 PWM-Dimmer, Notbedienebene
    Wohnung EG: konvent. E-Installation, Autarke EZR-Regelkreise (0-10V) für Stat.-HZG mit Aufschaltung (Schwellwert) des Heizkreises auf den Miniserver UG, Zeitsteuerung EG-Wohnung aus Miniserver UG)

  • #2
    Bei uns haben wir grundsätzlich Lösung 1) implementiert. Trennschalter auf der DC Seite (im WR integriert) und auf der AC Seite ebenfalls ein Trennschalter und ein LS der PV-Anlage an der Hauptverteilung des Hauses. Der WR und der AC Trennschalter sind in der Garage montiert. Somit kann die Feuerwehr im Brandfall "relativ" einfach dazu kommen.
    DC Seitig habe ich noch einen Überspannungsschutz eingebaut. Der ist für den Fall eines Blitzeinschlags gedacht um den WR zu schützen.
    Die mindest Bestimmungen dazu sind ziemlich klar, aber wohl von Land zu Land unterschiedlich (wir sind in der CH). Das Ganze muss am Schluss sowieso vom Fachmann abgenommen werden.....
    Im Anhang das Schema wie ich es bei und gelöst habe. Die Anlage habe ich selber mit Freunden montiert und dann vom PV Fachmann DC seitig, sowie vom Elektriker AC seitig abnehmen lassen.

    Wechselrichter ist ein SMA Sunny Tripower.


    Gesendet von iPhone mit Tapatalk
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    Zuletzt geändert von stoeff99; 11.Aug.2018, 08:39.

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    • #3
      Hab mich damals auch lange mit dem Thema beschäftigt und hab mich dann dagegen entschieden weil:

      damals einige Brände genau bei den DC Schaltern im Dachbereich entstanden sind weil die Schalter selbst Probleme gemacht haben

      Erden und Kurzschluss den Strom nicht begrenzt weil der Generator weiterhin produziert
      Erden/Kurzschluss bei Brand nicht immer gewährleistet werden kann
      Kurzschlüsse in den DC Leitungen am Dach können untereinander entstehen damit ist auch der DC Schalter wirkungslos

      Aus heutiger Sicht:
      System Solaredge mit Einzelmodulüberwachung/Abschaltung
      oder
      kurze DC Leitung, Kurzschlussfeste Verlegung im geerdeten Metallrohr, DC Schalter im WR
      Ü-Ableiter im Dachbereich steckbar ausführen somit kann man einfach ausstecken (natürlich als 1. den DC Schalter betätigen)
      https://www.phoenixcontact.com/asset...LTAIK_Rev7.pdf

      Bedenke aber das jede zusätzliche Verbindung/Stecker eine Fehlerquelle ist und genau dort eine Hitzeentwicklung entstehen kann.

      https://www.photovoltaik-web.de/phot...chaltloesungen
      Zuletzt geändert von AlexAn; 11.Aug.2018, 10:16.
      Grüße Alex


      MS, MS Go, 5 Smart Socket´s Air, Airbase, Modbusext.,2*Eastron Sdm630 Modbus, Zählerinterface,3 S0 Zähler, Wetterstation Elsner P03 Modbus, Fronius Symo 10 - Überschusslieferung, WP Waterkotte DS5017.3, WW WP M-Tec WPE2000 + WW Speicher Stiebel Eltron 400 + 6kW E-Patrone mit Leistungssteller, DM7020hd, Husqvarna Automower 330x

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      • stoeff99
        stoeff99 kommentierte
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        Hallo Alex,

        Unsere DC Leitungen sind ca. 20m lang und in einem geerdeten Alurohr vom Dachfirst bis in die Garage geführt. Dort sind dann der DC Übersapannungsschutz, WR und AC Trennschalter installiert. Laut Unterlagen des DC Überspannungsschutzes, gelten die 20m als noch "realtiv" kurz.
        Mit dem Alurohr sind die Kabel ziemlich gut vor Marderfrass etc. geschützt. Theoretisch kann es aber auf dem Dach selbst natürlich nach wie vor zu einem Kurzschluss kommen. Da hilft dann tatsächlich nur noch die Einzelmodulüberwachung.

        Gruss
        Chris

    • #4
      @stoeff99
      Danke für deine Ausführungen. Die Variante 1 ist auch eine Mindestanforderung bei uns. Dazu noch Blitz- bzw. Überspannungsschutz der PV-Einrichtung. Die Idee den Wechselrichter in der Garage, wegen der besseren Zugänglichkeit zu platzieren halte ich für eine gute Idee. Wobei die Gleichstromleitung von den Modulen bis zum Wechselrichter auch nach dem abschalten spannungsführend bleiben. Mal schauen, ob ich diese Gleichspannungsleitung an der Gebäudeaussenhaut halbwegs „verstecken kann. Einen Kabelzug im Gebäude will ich nicht.

      Die PV-Anlage sowie die neue Zählerschrankeinrichtung will ich von einer Elektrofirma, nach meinen Planungen ausführen lassen. Grund dafür ist, ich selbst habe keine Zulassung als eingetragenes Elektroinstallationsunternehmen um Arbeiten am Versorgungsnetz auszuführen.

      @AlexAn
      auch Dir vielen Dank für deine Ausführungen. Auf die beiden Links bin ich bei meinen bisherigen Recherchen auch schon gestoßen. Interessante Lektüre.

      Das Erden und kurzschließen der Module ist sicherheitstechnisch auch keine Lösung. Auf solch eine Möglichkeit wäre ich gar nicht gekommen.

      Dein Hinweis zum „System Solaredge“ mit Einzelmodulüberwachung/Abschaltung ist sehr Interessant. Meine angedachte Abschaltlösung bestand aus den Komponenten des Systems „BFA-Box von der Solteq GmbH“. Wobei das System nur eine Abschaltlösung beinhaltet, das Solaredgesystem auch noch eine PV-Leistungsüberwachung der Module zulässt.

      Auch Dein Hinweis zum Thema „Kontaktfehler oder defekten an den Verbindern“ werde ich beachten und versuchen hochwertige Bauteile zu verbauen.

      Gruß Michael (der jetzt den defekten Windwächter auf dem Dach austauscht)

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      • #5
        Bei Solaredge musst nur ein paar Prozent Ertrageinbußen einrechnen im Vergleich zu einem Dach das frei von Schatten ist. Bei einer Teilverschattung (Baum usw.) wäre es wieder von Vorteil.
        Gibt auch noch Tigo:https://www.tigoenergy.com/de/
        Zuletzt geändert von AlexAn; 11.Aug.2018, 16:35.
        Grüße Alex


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        • Michael Sommer
          Michael Sommer kommentierte
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          Hallo Alex,
          Mit der Auslegung und deiner möglichen Beschattung habe ich mich überhaupt noch nicht befasst. Danke für den Link.
          Ich habe zwei Dachflächen mit jeweils 60m2 Nutzfläche. Leider nur mit einer Dachneigung von 15°.
          Das Problem Beschattung habe ich immer auf einer Dachhälfte, besonders bei tiefstehender Sonne.
          Durch die Nachbarschaftsbebauung habe ich auf einer Dachseite im Winter sicherlich nur minimalen Ertrag. Dazu kommt noch ein Kamin, der einen kleinen Bereich Verschatten kann. Vermutlich macht es nur Sinn eine Seite mit PV, weil Süd-West-Ausrichtung auszustatten. Mal sehen was meine Elektrofirma mir hier für Vorschläge und Berechnungen macht.

          Vorrangig möchte ich noch dieses Jahr meine Elektrohauptverteilung (HVT) auf aktuellem Stand bringen und mit den notwendigen Komponenten zur PV-Anbindung im HVT komplettieren. Dazu noch Abgänge für KFZ-Ladeeinheit und WP-Anlage.

          Gruß Michael

      • #6
        Ich habe die TIGO Lösung seit mehreren Jahren im Einsatz. Die Ersteinrichtung war zwar etwas frickelig, seitdem läuft das System aber problemlos. Du bekommst damit nicht nur eine "PV-Safe" Schaltung, also die gewünschte DC-seitige Abschaltung innerhalb von ein paar Sekunden, sondern auch eine Einzelüberwachung (per TIGO-APP bzw. http) und -optimierung der Module. Das kann bei deiner vohandenen Verschattung ein nicht zu verachtender Vorteil sein. Am sog. "cloud-connect" gibts auch einen Kontakt für einen Pilzschalter, ich habe diesen direkt an den Miniserver gehängt, und kann daher die Anlage automatisiert (bei Brandalarm,...) oder aus der App runterfahren. Einziger Wehmutstropfen sind die mangelnden Informationen zur weiteren Smarthome Integration. Die Modulüberwachung funktioniert nur via "cloud" und TIGO hat keinerlei Informationen über die ModBus Register rausgerückt. Sie sehen das als abgeschlossenes System.

        sonnige Grüße
        Robert
        Zuletzt geändert von RobertS; 11.Aug.2018, 15:58. Grund: Korrekturen
        -----------------------------
        LOXONE: MiniServer, Air, RGBW Dimmer, SmartSockets, IR Control, Remote, Temperatur- Feuchtefühler, Wassermelder, Türkontakte, Regensensor
        KNX: ca. 20 Mehrfachtaster, ca. 50 Schaltaktoren, ca. 10 Dimmer, ca. 15 Temperatursensoren, Jalousiesteuerung, Raumtemperaturregelung, Garagentor, Markise
        SONSTIGES: 5 kWp PV mit Symo-Hybrid und Batteriespeicher, go-e Wallbox, Rauchmelder vernetzt mit Koppelmodul am MS, Globalstrahlungssensor, Stromzähler, Wetterstation (WLAN)

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        • Michael Sommer
          Michael Sommer kommentierte
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          Hallo Robert,
          Interessante Lösung und Danke dafür. So wie ich die Produktunterlagen verstanden habe, kann man die Sicherheitsabschaltung nicht direkt aktivieren, sondern nur in Verbindung mit "cloud-connect".
          Auch das auswerten der möglichen Daten funktioniert wohl nur über die „cloud“. Da Du ja das System schon länger in Betrieb hast und positiv bewertest, hilft das schon weiter bei der Gesamtsystemfindung.
          Von Vorteil ist sicherlich auch das man die Einzelmodule an die Verschattung anpassen kann, aber das ist ja wohl auch mit dem System Solaredge möglich, wenn ich richtig nachgelesen habe.

          Gruß Michael

        • RobertS
          RobertS kommentierte
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          Hallo Michael,
          Das "cloud-connect" beinhaltet die zentrale Steuerlogik, ist also zum Betrieb nötig, die PV-Safe Funktion wird aber schon "lokal" ausgeführt, eine Internetverbindung ist dazu nicht nötig. Soweit ich mich erinnern kann, ist diese auch nach der Einrichtung nicht mehr zwingend nötig, allerdings hat man dann halt zB. keine Statistiken. Hab übrigens grad gesehen, dass ich eine ältere Version des cloud connect habe, meins hat ein Display und eine PV-Safe Taste, müsstest also jedenfall nochmal nachfragen, ob der externe Kontakt auf der neuen Version noch vorhanden ist!

          Schöne Grüße
          Robert

        • Michael Sommer
          Michael Sommer kommentierte
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          Hallo Robert,
          Danke noch einmal für deine ergänzende Info. Wenn ich die verfügbaren Unterlagen von Tigo-Modulen im Netz sichte finde ich aktuell nur den Hinweis „Automatische oder manuelle Abschaltung“. Keinerlei Infos wie das umgesetzt wird. In einem anderen Dokument finde ich den Hinweis zu den TS-Funktionsmodulen: „Sie brauchen kein Gateway oder Cloud Connect zu installieren oder zu konfigurieren. Sie müssen keine Online Konfiguration oder Registrierung bei Tigo vornehmen“. Da muss ich mal direkt bei meinem PV-Elektriker detailliert nachfragen.

          Ende des Monats habe ich einen Beratungstermin bei einer örtlichen PV-Elektrofirma. Mal sehen, was welche Lösung dieser favoritisiert.

          Gruß Michael

      • #7
        Blog von technikblog
        https://technikblog.ch/2017/10/eigen...oltaik-anlage/

        https://www.loxforum.com/forum/germa...hter-einbinden
        https://www.loxwiki.eu/display/LOX/S...Wechselrichter
        Zuletzt geändert von AlexAn; 11.Aug.2018, 18:19.
        Grüße Alex


        MS, MS Go, 5 Smart Socket´s Air, Airbase, Modbusext.,2*Eastron Sdm630 Modbus, Zählerinterface,3 S0 Zähler, Wetterstation Elsner P03 Modbus, Fronius Symo 10 - Überschusslieferung, WP Waterkotte DS5017.3, WW WP M-Tec WPE2000 + WW Speicher Stiebel Eltron 400 + 6kW E-Patrone mit Leistungssteller, DM7020hd, Husqvarna Automower 330x

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        • Michael Sommer
          Michael Sommer kommentierte
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          Hallo Alex,
          Da juckt es doch nach Durchsicht des Blogs die PV-Anlage in Eigenregie aufzubauen. Aber mit meinen 68 Jahren möchte ich mir das nicht mehr antun. Meine Jungs haben diesbezüglich zwei „linke Hände“, dann wird das nie fertig. Trotzdem vielen Dank dafür.
          Mit den beiden anderen Links werde ich, sobald ich mich für ein System entschieden habe, noch im Detail beschäftigen. Großer Vorteil das SoarEdge-Sytem ist wohl „cloud Unabhängig.
          Gruß Michael

        • technikblog
          technikblog kommentierte
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          Danke für die Erwähnung AlexAn. Ja Eigenregie wär cool, auf dem Dach ist je nach Dachschräge und Ort nicht ganz ohne. War aber ein Spass

      • #8
        Hallo Michael.

        Bezüglich der Abschaltung des Gleichspannung von der PV zum Wechselrichter kann ich dir Solaredge empfehlen. Besitze auch so einen in meinem Haus. Am Wechselrichter selber gibt es einen Hauptschalter der die Gleichspannung abschaltet auch die Leitung ist dann Spannungsfrei bzw. unter 25VDC. Ausserdem ist es über Modbus TCP/IP einfach um in Loxone gewisse werte auszulesen. Kann man auch über die API der Website machen. Anleitung gibs im Loxwiki.
        ​​​​​Hast du dich schon entschieden was du machst?

        Gruß

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        • #9
          Also wir verbauen TigoEnergy und haben es auch auf unserm eigenen Haus gekoppelt mit der Brandmeldeanlage ein super System. Aus welcher Region kommst du Michael?
          Gruß aus Ostfriesland

          Patrick

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          • #10
            KellysChips
            Danke für deine Info. Die von Dir beschriebene Funktionalität war mir mittlerweile auch aus der SolarEdge-Doku bekannt gewesen. Das System kommt auf jeden Fall in die enge Auswahl.

            Tja, eine Entscheidung wie und was gibt es bisher nicht. Meine zwei angeschriebenen Installationsfirmen (Elektro, bzw. PV-Fuzzy) haben mich versetzt, trotz verbindlicher Terminabsprache. Sind halt „Platzhirsche“ und haben sicherlich noch Vollbeschäftigung. Eine erneute Fachfirma suche steht noch aus.


            PR-Homesystem
            Auch Dir Danke. Mit dem System habe mich ebenfalls befasst und ist sicherlich ebenfalls, wie das SolarEdge-System in der engeren Auswahl.
            Übrigens bin ich im Großraum Heilbronn zu hause.

            @ Allgemeines:
            Bei unserem örtlichen Feuerwehrhäuptling habe ich ebenfalls nachgefragt, was seiner Meinung nach die Feuerwehr als Sinnvolle PV-Abschaltlösung bewertet. Die Antwort war zumindest für mich erschreckend:

            Die Anlage muss nach VDE erstellt werden. Es gibt keine erweiterten Anforderungen oder bevorzugten Lösungen zur PV-Freischaltung. Wenn auf einem Gebäude PV-Module vorhanden sind. wird bei einem Brand so lange drauf gespritzt, bis die Module durch das Wasser sich kurzschließen. Meine ergänzende Frage „PV-Spanungsfreiheit zum Schutz der Wehr zwischen Modulen und Wechselrichter“ wurde mit dem Hinweis „da kann ich nichts genaues sagen, ein brennendes Haus mit PV hatten wir noch nicht“, geantwortet

            Gruß Michael
            Haustechnik UG: 1 Miniserver, 2 Extensionen, 1 1-Wire, Siemens S5-100/26 Module, 19"-Notbedienebene
            ELT-Allgemein UG: 1 Miniserver, 1 Extension, 2 DI-Extensionen, 1 DMX-Extension, Notbedienebene Flurbereiche
            Wohnung OG: 1 Miniserver, 7 Extensionen, 1 1-WIRE, 1 PWM-Dimmer, Notbedienebene
            Wohnung EG: konvent. E-Installation, Autarke EZR-Regelkreise (0-10V) für Stat.-HZG mit Aufschaltung (Schwellwert) des Heizkreises auf den Miniserver UG, Zeitsteuerung EG-Wohnung aus Miniserver UG)

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            • PR-Homesystem
              PR-Homesystem kommentierte
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              Puh dann wünschen wir noch viel Erfolg bei der Suche. Kommen leider aus Ostfriesland. Das etwas weiter weg

          • #11
            Ja, das ist durchaus erschreckend, was man von den Feuerwehren da zu hören bekommt. Wir hatten letztes Jahr einen Kabelschaden mit Lichtbogen an einer Freiflächenanlage und die Feuerwehr stand die vollen 1,5h bis wir das behoben hatten auf der anderen Seite des Zauns und haben zugeschaut. Löschen werden sie erst, wenn der Lichtbogen beseitigt ist

            Das liegt aber meines Erachtens an fehlenden Schulungen und Grundlagenausbildungen zu dem Thema. Da ist der Ansatz von Weitem draufhalten ja noch einigermaßen produktiv und für die Feuerwehrler in erster Linie wohl auch ungefährlich.

            Zum Thema Freischalter: In D wird bei öffentlichen Gebäuden ein DC-Freischalter mit "Feuerwehrschalter" gefordert - wo die DC-Trennung stattfinet, ist aber nicht genauer definiert. Du kannst die DC-Freischaltung also auch im Gebäude direkt neben den WR auf der String-Seite machen und erfüllst die Anforderungen... den Sinn dahinter möchte ichl ieber nicht diskutieren.
            Wenn man eine tatsächlich funktionierende Freischaltung möchte, kommt man um die Abschaltung auf Modulebene beinahe nicht drum rum, egal ob Tigo, SolarEdge oder Phoenix Contact. So kannst du sichergehen, dass keine (DC-)spannungsführenden Kabel eine Gefahrenquelle darstellen.
            Ob das die Feuerwehr am Ende aber wirklich so beeindruckt, dass sie da anders rangehen als bei einem Haus ohne Freischaltung, wage ich wiederum zu bezweifeln...
            MfG Benny

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            • PR-Homesystem
              PR-Homesystem kommentierte
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              Ja das denke ich leider auch. Wollte auch schon immer mal der Feuerwehr vor Ort die Modul Abschaltung zeigen aber immer irgendwie drüber weg gekommen.
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