PV-Erdung und Potenzialausgleich: Was Sie vorbereiten können

Die Solarmodule sind auf dem Dach montiert, die Kabelkanäle verlegt – ein großer Meilenstein für jedes DIY-Photovoltaikprojekt. Doch bevor der erzeugte Strom fließen kann, rückt ein entscheidender Schritt in den Fokus: die elektrische Sicherheit.

Gerade die Themen Erdung und Potenzialausgleich werfen bei vielen engagierten Heimwerkern Fragen auf. Die gute Nachricht ist: Sie können einen wesentlichen Teil der Arbeiten selbst vorbereiten und so die spätere Abnahme durch den Elektriker nicht nur vereinfachen, sondern auch beschleunigen.

Dieser Beitrag beleuchtet genau diese Schnittstelle zwischen Ihrer Eigenleistung und der zwingend erforderlichen Arbeit des Fachhandwerkers. Sie erfahren, wie Sie die sicherheitsrelevanten Installationen korrekt vorbereiten und welche normativen Hintergründe es gibt – einfach und verständlich erklärt.

Warum sind Erdung und Potenzialausgleich so wichtig?

Eine Photovoltaikanlage ist ein elektrisches Kraftwerk auf Ihrem Dach. Sie ist Witterungseinflüssen wie Wind, Regen und im schlimmsten Fall auch Blitzeinschlägen ausgesetzt. Ohne ein durchdachtes Schutzkonzept können gefährliche Spannungen entstehen, die Personen und Ihre Haustechnik gefährden. Hier kommen zwei zentrale Schutzfunktionen ins Spiel:

Erstens, der Schutz vor elektrischem Schlag: Im Fälle eines Defekts, etwa einer beschädigten Kabelisolierung, könnte das metallische Gestell der Anlage unter Spannung stehen. Eine korrekte Erdung leitet diesen Fehlerstrom sicher zur Erde ab und sorgt dafür, dass die Sicherung auslöst.

Zweitens, der Schutz bei Blitzeinschlag: Ein direkter oder naher Blitzeinschlag erzeugt gewaltige Überspannungen. Der Potenzialausgleich verbindet alle leitfähigen Teile der Anlage wie Module und Gestell miteinander und leitet diese Energie über einen definierten Pfad zur Erde ab. So werden gefährliche Spannungsunterschiede und Funkenbildung verhindert, die Brände auslösen oder den Wechselrichter zerstören könnten.

Die grundlegenden Anforderungen hierfür sind in den Normen der Reihe DIN VDE 0100 (insbesondere Teil 410 und 540) festgelegt. Diese Normen bilden das verbindliche Regelwerk für Elektrofachkräfte und gewährleisten so einen einheitlichen Sicherheitsstandard in ganz Deutschland.

Erdung, Potenzialausgleich, Blitzschutz – eine klare Abgrenzung

Auch wenn die Begriffe oft synonym verwendet werden, bezeichnen sie unterschiedliche Aspekte des Schutzkonzepts:

Der Potenzialausgleich ist die Basis. Er verbindet alle metallischen, leitfähigen Teile der Photovoltaikanlage und der Unterkonstruktion. Stellen Sie es sich wie ein Netzwerk vor, das sicherstellt, dass alle Komponenten auf dem gleichen elektrischen Niveau (Potenzial) sind. Auf diese Weise können keine gefährlichen Spannungsunterschiede zwischen zwei berührbaren Teilen entstehen.

Die Erdung ist der Anschluss dieses Netzwerks an die Erde. Sie schafft den Weg, über den unerwünschte Ströme sicher abfließen können.

Der Blitzschutz ist eine Erweiterung dieses Systems. Man unterscheidet hier zwischen dem äußeren Blitzschutz (ein Fanggitter bzw. Blitzableiter auf dem Dach) und dem inneren Blitzschutz (Überspannungsschutzgeräte im Zählerschrank). Ein äußerer Blitzschutz ist nur bei bestimmten Gebäuden oder auf explizite Forderung der Versicherung hin Pflicht, der Potenzialausgleich ist jedoch immer erforderlich.

Schritt für Schritt: Was Sie selbst vorbereiten können

Als handwerklich versierter Laie können Sie die folgenden Arbeiten selbst durchführen. Eine sorgfältige Ausführung ist dabei entscheidend, denn der Elektriker wird diese Vorleistungen bei der Abnahme genau prüfen.

1. Alle Teile der Unterkonstruktion leitend verbinden

Die Schienen Ihrer Unterkonstruktion bestehen meist aus mehreren Einzelteilen. Entscheidend ist, dass alle Teile nicht nur mechanisch, sondern auch elektrisch sicher miteinander verbunden sind.

Praxisbeispiel: Sie montieren lange Montageschienen, die aus zwei oder mehr Stücken bestehen und mit einem Schienenverbinder gekoppelt werden. Viele moderne Systeme nutzen hierfür selbstschneidende Schrauben oder Klemmen, die sich durch die eloxierte Schutzschicht des Aluminiums „beißen“ und so eine leitende Verbindung herstellen. Prüfen Sie in der Montageanleitung Ihrer Unterkonstruktion, ob Ihr System diese Funktion bietet. Andernfalls müssen die Schienenteile mit einer separaten Kabelbrücke (einem kurzen, flexiblen Kupferkabel) verbunden werden.

2. Solarmodule in den Potenzialausgleich einbinden

Auch die Rahmen der Solarmodule müssen in das Schutzkonzept eingebunden werden. Jedes einzelne Modul wird über spezielle Erdungsklemmen oder Erdungsdorne mit der Montageschiene verbunden.

Tipp aus der Praxis: Verwenden Sie ausschließlich dafür vorgesehene Materialien, meist aus Edelstahl (V2A oder V4A), um Korrosion zwischen dem Aluminiumrahmen und der Klemme zu vermeiden. Eine korrodierte Verbindung verliert ihre Leitfähigkeit und macht den Schutz unwirksam. Nutzen Sie am besten die vom Hersteller der Unterkonstruktion empfohlenen Komponenten – das ist erfahrungsgemäß die sicherste Lösung.

3. Den Potenzialausgleichsleiter verlegen

Ist die gesamte Konstruktion auf dem Dach leitend verbunden, wird sie an das zentrale Erdungssystem des Hauses angeschlossen. Hierfür verlegen Sie ein separates Erdungskabel von der Unterkonstruktion bis in den Keller in die Nähe der Haupterdungsschiene (HES).

Wichtige Faustregel gemäß DIN EN 62305: Der Querschnitt dieses Kabels ist genau definiert. Verwenden Sie für den Potenzialausgleichsleiter mindestens 16 mm² Kupfer, wenn das Kabel ungeschützt, zum Beispiel an der Außenfassade, verlegt wird. Wenn das Kabel vollständig mechanisch geschützt ist, etwa durchgehend im Leerrohr, reicht ein Querschnitt von 6 mm² Kupfer aus.

Viele entscheiden sich für den größeren Querschnitt von 16 mm², um auf der sicheren Seite zu sein. Verlegen Sie das Kabel auf dem kürzesten und direktesten Weg von der Unterkonstruktion zur Haupterdungsschiene. Lassen Sie am Ende im Keller ausreichend Überlänge, damit der Elektriker flexibel arbeiten kann.

Die Grenze zur Facharbeit: Hier beginnt die Aufgabe des Elektrikers

Ihre Vorarbeit endet am Kabelende im Keller. Der Anschluss an die Hauselektrik und die finale Inbetriebnahme bleiben aus gutem Grund ausschließlich zertifizierten Elektrofachkräften vorbehalten.

Der Anschluss an die Haupterdungsschiene (HES)

Die Haupterdungsschiene ist das Herzstück des gesamten Schutzsystems Ihres Hauses. Hier laufen alle wichtigen Erdungs- und Potenzialausgleichsleiter zusammen, beispielsweise von der Wasserleitung, den Heizungsrohren oder der Antennenanlage.

Der Elektriker wird den von Ihnen verlegten Potenzialausgleichsleiter fachgerecht an dieser Schiene anschließen. Er stellt sicher, dass die Verbindung dauerhaft und mit dem korrekten Drehmoment befestigt wird. Nur er darf Arbeiten an dieser zentralen Sicherheitskomponente vornehmen.

Anschluss des Wechselrichters und Prüfung

Neben dem Anschluss an die HES übernimmt der Elektriker weitere entscheidende Aufgaben. Er kümmert sich um den AC-seitigen Anschluss und verbindet den Wechselrichter mit Ihrem Hausnetz und dem Zählerschrank. Anschließend führt er alle sicherheitsrelevanten Messungen durch, wie die Prüfung des Isolationswiderstands und der Durchgängigkeit des Schutzleiters. Zum Schluss nimmt er die Anlage offiziell in Betrieb und erstellt ein Inbetriebnahmeprotokoll. Dieses Dokument bestätigt die normgerechte Installation und ist für die Anmeldung beim Netzbetreiber und oft auch für Versicherungen unerlässlich.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Muss jede Photovoltaikanlage geerdet werden?

Ja, ausnahmslos. Sobald eine Anlage berührbare Metallteile besitzt, die im Fehlerfall Spannung führen könnten, muss sie in den Schutzpotenzialausgleich einbezogen und geerdet werden. Dies gilt für große Dachanlagen ebenso wie für kleinere Systeme auf dem Carport oder an der Fassade.

Was ist der Unterschied zwischen Erdung und dem Schutzleiter (PE)?

Der grün-gelbe Schutzleiter (PE) ist Teil des 230-Volt-Wechselstromkreises und schützt vor Fehlern innerhalb von Geräten. Der hier beschriebene Potenzialausgleichsleiter (umgangssprachlich Erdung) schützt die gesamte Anlage vor äußeren Einflüssen wie Blitzeinschlägen und stellt die Verbindung zur Haupterdungsschiene des Gebäudes her.

Brauche ich immer einen separaten Blitzableiter auf dem Dach?

Nicht zwangsläufig. Ein äußerer Blitzschutz (Blitzableiter) ist nur für bestimmte Gebäude vorgeschrieben, etwa öffentliche Gebäude oder Hochhäuser. Für ein typisches Einfamilienhaus ist er in der Regel keine Pflicht, kann aber je nach Standort und Versicherung eine sinnvolle Ergänzung sein. Der hier beschriebene Potenzialausgleich und die Erdung sind jedoch immer erforderlich.

Kann ich die Anmeldung meiner Anlage selbst durchführen?

Das hängt von der Art der Anlage ab. Während Sie ein Balkonkraftwerk selbst im Marktstammdatenregister anmelden müssen, erfordert die Anmeldung einer großen Dachanlage beim Netzbetreiber in der Regel die Unterschrift des installierenden Elektrikers.

Fazit: Sicherheit durch Teamwork

Eine sorgfältige Vorbereitung der Erdung und des Potenzialausgleichs ist einer der wertvollsten Beiträge, die Sie bei Ihrem DIY-Projekt leisten können. Sie sparen dem Elektriker Zeit und sich selbst Kosten. Gleichzeitig legen Sie die wichtigste Grundlage für einen sicheren und langlebigen Betrieb Ihrer Photovoltaikanlage.

Die Grenze ist jedoch klar definiert: Der finale Anschluss an die Hauselektrik und die sicherheitstechnische Abnahme gehören ohne Ausnahme in die Hände eines Profis. Dieses Teamwork zwischen ambitioniertem Heimwerker und zertifiziertem Fachmann ist der Schlüssel zum Erfolg.

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