Der Ratgeber – Inbetriebnahme- und wiederkehrende Prüfungen von Photovoltaik-Anlagen

In einem Ratgeber möchten wir unseren Lesern Praxistipps zur Verfügung stellen. Wir werden Ihnen hier die rechtlichen Rahmenbedingungen zu Inbetriebnahme- und wiederkehrenden Prüfungen von Photovoltaik-Anlagen gemäß der Unfallverhütungsvorschrift „Elektrische Anlagen und Betriebsmittel“ DGUV Vorschrift 3 (ehemals BGV A3) erläutern.

1. Allgemeine Beschreibung

Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) dienen der Erzeugung elektrischer Energie aus Sonnenlicht. Sie werden in der Regel netzparallel betrieben, d.h. der erzeugte Strom wird teilweise oder komplett in das öffentliche Stromnetz eingespeist und nach gesetzlich fixierten Tarifen vergütet. Aktuell sind über 98 Prozent aller in Deutschland installierten Photovoltaikanlagen an das dezentrale Niederspannungsnetz angeschlossen. Wie andere elektrische Anlagen unterliegen insbesondere PV-Anlagen und deren zugehörige Betriebsmittel einer Alterung und Abnutzung durch Umwelteinflüsse und besondere Betriebsbedingungen. Um Fehler und Störeinflüsse zu vermeiden bzw. zu beseitigen und somit die Wirtschaftlichkeit (Ertragssicherung) und Anlagensicherheit (Schutz von Personen und Sachsubstanz) über die gesamte Lebensdauer zu gewährleisten, sind PV-Anlagen generell nach den allgemein anerkannten Regeln der Technik zu installieren und zu prüfen. Als anerkannte Regeln der Technik wird u.a. das Normenwerk des Verbandes der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik e.V. (VDE) angesehen. Da die Installation von PV-Anlagen jedoch fachübergreifend geschieht, sind außerdem weitere Regularien und Herstellerangaben zu berücksichtigen, auf welche in den VDE-Normen Bezug genommen wird (z.B. Dachdecker-Regelwerk; Landesbauordnungen; Leitungsanlagenrichtlinie der Länder (LAR)).
Betreiber kleiner PV-Anlagen auf privaten Hausdächern sind nicht verpflichtet, ein Gewerbe für den Anlagenbetrieb anzumelden, da angenommen wird, dass die Gewinnerzielungsabsicht nicht im Vordergrund steht bzw. die erzielten Überschüsse selbstkostendeckend sind oder lediglich unterhalb einer Bagatellgrenze liegen. Die Betreiber aller PV-Anlagen, bei denen eine fehlende Gewinnerzielungsabsicht nicht begründet werden kann, sind jedoch gefordert ein Gewerbe anzumelden. Gleichzeitig ergibt sich dadurch die Verpflichtung, das Unternehmen bei der Berufsgenossenschaft anzumelden. Dadurch erlangt das Vorschriftenwerk der Berufsgenossenschaft für alle Mitgliedsunternehmen und deren Arbeitnehmer volle Gültigkeit. Insbesondere gilt dies für die Unfallverhütungsvorschriften, die als autonomes Satzungsrecht der Unfallversicherungsträger im Sinne des Siebten Buches des Sozialgesetzbuchs (SGB VII § 15) betrachten werden. Neben den allgemeinen gesetzlichen Bestimmungen sind daher auch diese Vorschriften bindend. Im Folgenden werden die Grundlagen erläutert, die bei der Prüfung von PV-Anlagen zu berücksichtigen sind.

2. Grundlagen einer Prüfung

Das Gesetz über die Elektrizitäts- und Gasversorgung, kurz Energiewirtschaftsgesetz (EnWG), in der letzten Neufassung vom 07.07.2005 beschreibt unter Teil 6 „Sicherheit und Zuverlässigkeit der Energieversorgung“ §49 „Anforderungen an Energieanlagen“: „(1) Energieanlagen sind so zu errichten und zu betreiben, dass die technische Sicherheit gewährleistet ist. Dabei sind vorbehaltlich sonstiger Rechtsvorschriften die allgemeinen anerkannten Regeln der Technik zu beachten. (2) Die Einhaltung der allgemeinen anerkannten Regeln der Technik wird vermutet, wenn bei Anlagen zur Erzeugung, Fortleitung und Abgabe von 1. Elektrizität, die technischen Regeln des Verbandes der Elektrotechnik Elektrotechnik Informationstechnik e.V (VDE) …eingehalten worden sind.“ Daraus kann abgeleitet werden, dass bei der Inbetriebnahme einer elektrischen Anlage und somit einer PV-Anlage u.a. DIN VDE 0100-600 volle Gültigkeit erlangt. Hierin werden die Anforderungen an Erstprüfungen von Niederspannungsanlagen vorgegeben. Als Prüfung werden in 6.3.1 zunächst alle Maßnahmen definiert, „mit denen die Übereinstimmung der elektrischen Anlage mit den Anforderungen“ der Normenreihe DIN VDE 0100 überprüft wird. Eine Erstprüfung ist nach Errichtung einer neuen Anlage oder nach Änderung oder Erweiterung einer bestehenden Anlage durchzuführen und beinhaltet die Hauptschritte Besichtigen, Erproben und Messen sowie das Erstellen eines Prüfberichtes. Der Umfang von wiederkehrenden Prüfungen von elektrischen Anlagen wird in DIN VDE 0105-100 Abschnitt 5.3.101 weiter spezifiziert. Auch hier besteht die Prüfung aus den drei vorgenannten Prüfschritten. Konkrete Angaben über sinnvolle Zeitabstände sind zunächst nicht enthalten. Die Anforderungen an Erstprüfungen und wiederkehrende Prüfungen von PV-Anlagen werden in VDE 0126-23 Abschnitt 5 konkretisiert. Die grundlegenden Prüfschritte nach DIN VDE 0100-600 werden hier um konkrete Anforderungen an die Prüfung der Komponenten der PV-Anlage (insbesondere des Gleichstromsystems) erweitert. Da der Betreiber einer PV-Anlage wie erwähnt in der Regel Mitglied der Berufsgenossenschaft wird, in diesem Fall der Berufsgenossenschaft Energie Textil Elektro Medienerzeugnisse (BG ETEM), die den Betrieb von Anlagen zur Erzeugung elektrischer Energie aus erneuerbaren Energieträgern abdeckt, erlangen die Unfallverhütungsvorschriften der BG volle Gültigkeit. Für elektrische Anlagen gilt die DGUV Vorschrift 3 „Elektrische Anlagen und Betriebsmittel“ (früher BGV A3). Danach hat der Unternehmer dafür zu sorgen, dass elektrischen Anlagen und Betriebsmittel entsprechend der elektrotechnischen Regeln errichtet, geändert und instandgehalten werden (§ 3) und weiterhin auf ihren ordnungsgemäßen Zustand geprüft werden (§ 5). Als elektrotechnische Regeln werden „die allgemein anerkannten Regeln der Elektrotechnik, die in den VDE-Bestimmungen enthalten sind“, definiert (§ 2 Absatz 2). Kontrollablesung des Wechselrichterdisplays innerhalb einer Wechselrichterstation_P1010792. Somit ist der Unternehmer dafür verantwortlich, dass die neue elektrische Anlage und deren Betriebsmittel sicher betrieben und benutzt werden können.Der Unternehmer wird aus diesem Grunde dazu angehalten, sich vom Errichter bzw. Hersteller der Anlage ausdrücklich bestätigen zu lassen, dass die von ihm errichtete Anlage und hergestellten Betriebsmittel den Bestimmungen der Unfallverhütungsvorschriften entsprechen. Um diese Bestätigung abgeben zu können, werden elektrische Niederspannungsanlagen deshalb vor der Inbetriebnahme entsprechend der DIN VDE 0100-600 geprüft. Für PV-Anlagen gelten wie erwähnt außerdem die Anforderungen der VDE 0126-23. Unter Einbezug des § 49 EnWG ist das Fehlen einer ausreichenden Dokumentation und der Erstinbetriebnahme-Protokolle nach DIN VDE 0100-600 und VDE 0126-23 grundsätzlich als Mangel bzw. unfertiges Werk anzusehen.

3. Bedeutung der Dokumentation

Im praktischen Betrieb von PV-Anlagen zeigen sich viele Fehler, die wiederholt vorkommen und die zum Teil den sachgerechten Betrieb stören oder zu Ausfällen der Produktion führen. Ein Prüfprotokoll über die Inbetriebnahme einer fertiggestellten PV-Anlage ist selten vorzufinden. Daher müssen bei den meisten Prüfungen im Betrieb befindlicher Anlagen zunächst alle Schritte der Erstprüfung durchgeführt werden. Ordnungsgemäße Prüfungen können nur bei Vorliegen einer Dokumentation der PV-Anlage durchgeführt werden. Fehlende Dokumentationen erschweren die Prüfung und erzeugen zusätzlichen Aufwand. Die notwendigen Unterlagen werden in den folgenden Kapiteln beschrieben.

4. Wiederkehrende Prüfung und Erstinbetriebnahme nach VDE 0126-23

4.1 Allgemeines zur Dokumentation

Der Zweck einer Dokumentation nach VDE 0126-23 ist die Auflistung des Mindestumfangs der Unterlagen, die im Anschluss an die Installation einer netzgekoppelten PV-Anlage bereitgestellt werden sollte. Es soll damit sichergestellt werden, dass die wichtigsten Systemdaten dem Kunden, Prüfer oder Wartungsunternehmen problemlos zur Verfügung stehen. Die Dokumentation soll grundlegende Systemdaten und die Angaben, von denen erwartet wird, dass sie im Betriebs- und Wartungshandbuch angegeben werden enthalten:

4.2 Angaben in einer Dokumentation

1) Systemdaten 2) Angaben über den Systementwickler 3) Angaben über Systeminstallateure 4) Stromlaufplan Stromlaufplan – Allgemeine Festlegungen Stromlaufplan – Angaben zum PV-Strang Stromlaufplan – Elektrische Einzelheiten des PV-Generators Stromlaufplan – Erdung und Überspannungsschutz Stromlaufplan – Wechselstromnetz 5) Datenblätter 6) Angaben über die mechanische Konstruktion 7) Betriebs und Wartungsangaben 8) Prüfergebnisse und Inbetriebnahmeangaben

4.3 Prüfung von PV-Anlagen

Eine Prüfung des PV-Systems ist unter Berücksichtigung von DIN VDE 0100-600 und VDE 0126-23 bei Fertigstellung einer neuen Anlage oder nach Fertigstellung von Erweiterungen oder Änderungen an bestehenden Anlagen durchzuführen. Jede Installation von Untersystemen und Komponenten muss, soweit es praktisch gerechtfertigt ist, während der Errichtung und bei Fertigstellung vor der Inbetriebnahme durch den Benutzer mit Verweis auf die DIN VDE 0100-600 geprüft werden. Die Erstprüfung muss einen Vergleich der Ergebnisse mit anwendbaren Kriterien einschließen, um zu bestätigen, dass die Anforderungen von DIN VDE 0100-600 eingehalten worden sind. Die Prüfung besteht auch hier aus den Hauptschritten: 1) Besichtigen 2) Prüfen (Erproben und Messen) 3) Prüfbericht

4.4 Besichtigung

In VDE 0126-23 ist ein Mindestumfang der Nachweise hinterlegt, die das Besichtigen der PV-Anlage erbringen muss. Die Hauptpunkte der Besichtigung bestehen aus: 1) Besichtigung des Gleichstromsystems unterteilt in 10 Fragen 2) Schutz gegen Überspannung / elektrischen Schlag unterteilt in 3 Fragen 3) Besichtigung der Wechselstromseite unterteilt in 3 Fragen 4) Aufschriften und Kennzeichnung unterteilt in 8 Fragen Weiterhin wird in VDE 0126-23 darauf verwiesen, dass beim Besichtigen die Anforderungen von DIN VDE 0600-100 einzuhalten sind.

4.5 Prüfen

In VDE 0126-23 wird angemerkt, dass die Prüfung der elektrischen Anlage nach den Anforderungen von DIN VDE 0100-600 durchzuführen ist. Im Falle eines festgestellten Fehlers sind nach der Behebung des Fehlers alle vorangegangen Prüfungen zu wiederholen, wenn die Prüfergebnisse durch diesen Fehler beeinflusst wurden. Die Prüfschritte sollten vorzugsweise in folgender Reihenfolge vorgenommen werden: 1) Prüfung aller Wechselstromkreise nach den Anforderungen von DIN VDE 0100-600 2) Durchgängigkeit des Schutz- und Potentialausgleichleiters 3) Polaritätsprüfung 4) Prüfung der Leerlaufspannung jedes Stranges 5) Prüfung des Kurzschlussstroms jedes Stranges 6) Funktionsprüfung 7) Isolationswiderstand der Gleichstromkreise Der abschließende förmliche Prüfbericht („Prüfbuch“ nach DGUV Vorschrift 3) muss die folgenden Angaben nach enthalten: 1) Zusammenfassende Beschreibung des Systems ( Name. Adresse. usw.) 2) Verzeichnis aller besichtigten und erprobten Stromkreise 3) Einen Bericht der Besichtigung 4) Einen Bericht der Prüfergebnisse für jeden erprobten Stromkreis 5) Empfohlenes Intervall bis zur nächsten Prüfung 6) Unterschrift der Personen, die die Prüfung durchgeführt haben.

4.6 Anmerkung zur Erstprüfung:

Die Prüfung einer neuen Anlage ist nach Anforderung der VDE 0126-23 Abschnitt 5 durchzuführen. Der Prüfbericht zur Erstprüfung muss zusätzliche Angaben hinsichtlich der Personen enthalten, die für Konstruktion, Bau und Prüfung des Systems verantwortlich sind, sowie den Umfang ihrer entsprechenden Verantwortlichkeit.