Blitzschutz und Erdung bei Photovoltaik: Was Dach- und Freiflächenanlagen wirklich brauchen

Gewitter gehören zu den Fragen, die fast jedes Beratungsgespräch zur Photovoltaik streifen: Zieht die Anlage Blitze an? Braucht das Haus jetzt einen Blitzableiter? Und was passiert mit Wechselrichter und Speicher, wenn es in der Nähe einschlägt? Die kurze Antwort: Eine PV-Anlage macht aus einem gewöhnlichen Wohnhaus kein Blitzrisiko. Sie verändert aber, was im Haus geschützt werden muss — und wie sauber Erdung und Potentialausgleich ausgeführt sein müssen. Dieser Beitrag sortiert die drei Begriffe, die dabei ständig durcheinandergehen, und zeigt, worauf Sie im Angebot achten sollten.

Drei Begriffe, drei Aufgaben

Bevor es um Pflichten geht, lohnt sich eine saubere Trennung. Gemeint sind drei unterschiedliche Schutzebenen, die zusammenwirken, aber nicht dasselbe leisten:

• Äußerer Blitzschutz: Fangeinrichtungen auf dem Dach, Ableitungen an der Fassade und eine Erdungsanlage im Boden. Er fängt einen direkten Einschlag ab und leitet den Blitzstrom am Gebäude vorbei ins Erdreich.
• Potentialausgleich: Die leitfähige Verbindung aller metallischen Teile — Gestell, Modulrahmen, Wasser- und Heizungsrohre, Schutzleiter — mit einer gemeinsamen Haupterdungsschiene. Er sorgt dafür, dass zwischen berührbaren Metallteilen keine gefährlichen Spannungsunterschiede entstehen.
• Innerer Blitzschutz und Überspannungsschutz: Ableiter auf der Gleich- und der Wechselstromseite, die Spannungsspitzen begrenzen, bevor sie Elektronik zerstören. Diese Spitzen entstehen nicht nur bei direkten Einschlägen, sondern deutlich häufiger durch Blitze in der Umgebung.

Ein Haus kann das eine haben und das andere nicht. Gerade bei Einfamilienhäusern ist der Normalfall: kein äußerer Blitzschutz, aber ein Potentialausgleich und — sinnvollerweise — ein Überspannungsschutz.

Zieht eine PV-Anlage Blitze an?

Nach verbreiteter Fachauffassung nicht in nennenswertem Maß. Ob ein Blitz ein Gebäude trifft, hängt vor allem von dessen Höhe, Lage und Umgebung ab: Ein freistehendes Haus auf einer Kuppe ist exponierter als eines in einer geschlossenen Siedlung. Flach auf dem Dach montierte Module verändern die Gebäudehöhe kaum. Was sich ändert, ist die Verkabelung: Mit der Anlage laufen neue, oft lange Leitungen vom Dach bis in den Keller. Über sie können Überspannungen aus einem nahen Einschlag ins Haus gelangen. Der eigentliche Handlungsbedarf liegt deshalb meist nicht beim Blitzableiter, sondern beim Überspannungsschutz.

Wann äußerer Blitzschutz Pflicht ist

Für ein gewöhnliches Einfamilienhaus schreibt das Bauordnungsrecht in der Regel keinen äußeren Blitzschutz vor — auch nicht, weil eine PV-Anlage hinzukommt. Verlangt wird er typischerweise bei Gebäuden, bei denen ein Einschlag besonders schwere Folgen hätte: bei Versammlungsstätten, Schulen, Krankenhäusern, Hochhäusern, bestimmten Gewerbe- und Landwirtschaftsbauten oder Gebäuden mit weicher Bedachung. Die Einzelheiten regeln die Landesbauordnungen und Sonderbauvorschriften; sie unterscheiden sich zwischen den Bundesländern.

Neben dem Baurecht gibt es zwei weitere Quellen für eine Pflicht, die oft übersehen werden:

• Versicherung: Gebäude- und Inhaltsversicherer, bei Gewerbe auch die Betriebsversicherung, können Blitzschutz zur Bedingung machen. Ein Blick in den Vertrag oder eine kurze Nachfrage gehört vor die Planung.
• Risikobewertung: Die Normenreihe zum Blitzschutz (DIN EN 62305, in Deutschland als VDE 0185-305 geführt) beschreibt ein Verfahren, mit dem sich der Bedarf für ein konkretes Gebäude einschätzen lässt. Für größere Gewerbedächer und Freiflächenanlagen ist eine solche Bewertung üblich.

Wenn schon ein Blitzableiter auf dem Dach ist

Hier wird es planerisch anspruchsvoll. Die PV-Anlage darf die vorhandene Blitzschutzanlage nicht entwerten. Grundsätzlich gibt es zwei Wege:

• Getrennt montieren: Module und Gestell halten einen ausreichenden Abstand zu Fangstangen und Ableitungen ein — den sogenannten Trennungsabstand. Dann fließt bei einem Einschlag kein Blitzstrom über die PV-Anlage ins Haus. Wie groß dieser Abstand sein muss, wird für jedes Gebäude berechnet; häufig sind zusätzliche Fangstangen nötig, damit die Module im geschützten Bereich liegen und nicht selbst getroffen werden.
• Verbunden montieren: Lässt sich der Abstand nicht einhalten, wird das Gestell direkt mit der Blitzschutzanlage verbunden. Dann können Teilblitzströme über die PV-Leitungen ins Gebäude gelangen — und es braucht leistungsfähigere Ableiter, die für Blitzströme ausgelegt sind und nicht nur für Überspannungen.

Welche Variante gewählt wird, sollte im Angebot stehen. Fehlt jeder Hinweis, obwohl auf dem Dach sichtbar Fangleitungen verlaufen, ist das ein Grund nachzufragen.

Potentialausgleich: Pflicht in fast jedem Fall

Unabhängig vom Blitzschutz gehört das Montagegestell in aller Regel in den Potentialausgleich des Hauses. Die Verbindung läuft über einen eigenen Erdungsleiter vom Gestell zur Haupterdungsschiene, meist in der Nähe des Hausanschlusses. Die Anforderungen an PV-Installationen fasst in Deutschland vor allem DIN VDE 0100-712 zusammen; Querschnitt und Leitungsführung legt der Elektrofachbetrieb nach diesem Regelwerk fest. Als Orientierung werden häufig 6 Quadratmillimeter Kupfer ohne und 16 Quadratmillimeter mit äußerem Blitzschutz genannt — verbindlich ist die Planung für das konkrete Gebäude.

Wichtig ist die Leitungsführung: Erdungsleiter und PV-Gleichstromleitungen sollten möglichst eng nebeneinander verlaufen. Große Schleifen zwischen beiden wirken bei einem nahen Einschlag wie eine Antenne und erhöhen die eingekoppelte Spannung.

Überspannungsschutz: der unterschätzte Posten

Die meisten Gewitterschäden an PV-Anlagen entstehen nicht durch Treffer, sondern durch Überspannungen. Betroffen sind Wechselrichter, Batteriespeicher, Wallbox und alles, was am Hausnetz hängt. Ein Überspannungsschutz besteht aus Ableitern, die im Zählerschrank und auf der Gleichstromseite vor dem Wechselrichter sitzen. Viele Wechselrichter haben einfache Schutzelemente bereits eingebaut; ob diese für die Leitungslänge vom Dach ausreichen, ist eine Frage an den Installateur, nicht an das Datenblatt allein.

Als Faustregel gilt: Je länger die Leitung zwischen Modulfeld und Wechselrichter, desto eher braucht es zusätzliche Ableiter direkt am Wechselrichter. Die Kosten dafür sind im Verhältnis zum Gerät, das sie schützen, überschaubar.

Freiflächenanlagen: Erdung beginnt im Tiefbau

Bei Anlagen im Freiland stellt sich die Frage anders. Es gibt kein Gebäude, dessen Erdung man mitnutzen könnte, dafür weitläufige Gestellreihen, lange Kabeltrassen und Wechselrichter oder Trafostationen mitten im Feld. Üblich ist hier eine eigene Erdungsanlage: ein vermaschtes Netz aus Erdern, das die Gestellreihen, die Stationen und häufig auch den Zaun miteinander verbindet. Gerammte Gestellpfosten können dabei als Erder mitwirken, ersetzen die geplante Erdungsanlage aber nicht ohne Weiteres.

Weil Erder im Boden liegen, entscheiden Material und Einbau über die Haltbarkeit. Edelstahl ist im Erdreich korrosionsbeständiger als verzinkter Stahl, Übergänge zwischen verschiedenen Metallen sind kritische Stellen. Am Ende steht eine Messung des Erdungswiderstands, deren Protokoll zur Abnahme gehört. Diese Arbeiten fallen in den Tiefbau und werden sinnvollerweise mit Kabelgräben und Fundamenten koordiniert. Ein Beispiel für einen solchen Anbieter ist die KOMNETZE Infrastruktur GmbH, die in Bayern und Baden-Württemberg Erdungsanlagen und Blitzschutz als Teil von Gründungsarbeiten ausführt — mit Fundament-, Ring- und Tiefenerdern, Potentialausgleich und Erdungsprotokoll.

Auch beim Neubau eines Wohnhauses lohnt der Blick in den Boden: Der Fundamenterder wird vor dem Betonieren eingelegt. Was dort fehlt, lässt sich später nur mit einem nachgerüsteten Ring- oder Tiefenerder ausgleichen.

Checkliste für das Angebot

• Ist vermerkt, ob ein äußerer Blitzschutz vorhanden ist — und wie die Anlage dazu montiert wird?
• Ist der Anschluss des Gestells an den Potentialausgleich als eigene Position aufgeführt?
• Sind Überspannungsableiter auf der Gleich- und der Wechselstromseite enthalten, mit Angabe des Typs?
• Wird die Leitungsführung von Erdungsleiter und PV-Kabeln beschrieben?
• Bei Freiflächen: Gibt es ein Erdungskonzept, und ist die Messung des Erdungswiderstands mit Protokoll enthalten?
• Werden Prüfung und Dokumentation übergeben, etwa für die Versicherung?

Fehlen diese Punkte, ist das Angebot nicht zwingend schlecht — aber unvollständig. Wie Sie solche Lücken beim Vergleich mehrerer Angebote erkennen, steht im Beitrag Photovoltaik-Angebote richtig vergleichen. Die genannten Normen werden laufend fortgeschrieben; maßgeblich ist der Stand, den der ausführende Fachbetrieb zum Zeitpunkt der Installation anwendet.