Geschäftsfeld mit Potenzial

Ein Solargenerator ist eine elektrische Anlage zur Erzeugung von Strom. Solche Betriebsanlagen bedürfen einer gewissen Aufsicht und einer gewissen technischen Unterhaltung, auch wenn in früheren Jahren gerne damit geworben wurde, dass sie wartungsfrei seien. Um eine regelmäßige und fachgerechte Wartung sicherzustellen, werden häufig bereits mit der Anlagenerrichtung entsprechende Verträge zwischen Installateur und Anlagenbetreiber geschlossen.

Eine Photovoltaikanlage ist mit dem Großteil ihrer Komponenten permanent der jahreszeitlichen Witterung ausgesetzt. Im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeitsprognose muss bei einer vollfinanzierten Anlage diese in den ersten zwölf bis 14 Jahren unterbrechungsfrei bei voller Effizienz Strom produzieren, um zunächst die Kosten für Anschaffung und Finanzierung auszugleichen. Zwar gibt es bislang keine allgemeine Prüfungspflicht für Photovoltaikanlagen. Es können aber regelmäßige Prüfungen bereits durch Normen und Vorschriften Pflicht sein – insbesondere bei gewerblichen und landwirtschaftlichen Betrieben, wie nachfolgend näher erläutert.

Brandanalyse offenbart echte Schwächen

Insbesondere beim vorbeugenden Brandschutz zeigen Photovoltaikanlagen oftmals Schwächen. Solarmodule schaltet der Betreiber nicht einfach ab, denn die Module produzieren bei Sonneneinstrahlung weiterhin hohe Spannungen. Selbst wenn im Fehlerfall gewisse Schutzfunktionen auslösen oder die Wechselrichter manuell abgeschaltet werden, verbleiben in den Leitungen zwischen den Modulen und bis zu den Wechselrichtern eine beträchtliche Spannung und ein möglicher Kurzschlussstrom. Das kann zu einem hohen Stromfluss führen, der unter Umständen einen Brand verursacht. Die Ursache von Bränden liegt bei mehr als 30 % in Fehlern in elektrischen Anlagen.

Eine Fraunhofer-Studie aus dem Jahr 2013 hat Brände von Gebäuden mit Photovoltaik untersucht: Bei rund 200 Anlagen hatte der Brand externe Gründe. In 180 Fällen wurde die Photovoltaikanlage als Brandauslöser identifiziert. Bei den zum Zeitpunkt der Studie in Deutschland installierten 1,3 Millionen Anlagen war das eine sehr geringe Zahl, aber dennoch 180 Brände zu viel. Denn alleine zehn Fälle führten zum Totalschaden des Gebäudes.

Gut die Hälfte der Brände entstanden durch Fehler in der Planung und Installation. Schwerpunkt ist hierbei die Gleichstromseite. Die Brände traten meist unter hoher Betriebslast im Sommer und in den Mittagsstunden auf. Interessant ist auch, dass die meisten Schäden in den ersten fünf Jahren nach der Inbetriebnahme auftraten, was auf Installationsfehler schließen lässt. Offensichtlich wurden die meisten Anlagen nicht von einem Fachmann abgenommen. Es erfolgte keine Erstprüfung. Daraus ergeben sich bestimmte Schlussfolgerungen:

• Fast bei jeder zum ersten Mal gewarteten Anlage muss unter Umständen mit erheblichen Mängelfeststellungen gerechnet werden.
• Die Wartung muss von geeigneten Fachkräften durchgeführt werden, welche in der Lage sind, solche Mängel zu erkennen und zu bewerten.
• Für die Anlagenbetreiber muss es keine Frage der Kosten einer Wartung sein, sondern der Betriebssicherheit und Schadensvermeidung.

Sind Wartungsintervalle und Prüffristen vorgeschrieben?

Die Prüfung einer elektrischen Anlage führt den Nachweis, dass sie sowohl die Errichternormen als auch die Sicherheitsvorschriften erfüllt. Die Prüfungen schließen den Nachweis des ordnungsgemäßen Zustandes der Photovoltaikanlage ein. Sowohl neue Anlagen als auch Bestandsanlagen nach Änderungen (z. B. Austausch des Wechselrichters) und Erweiterungen müssen vor ihrer Inbetriebnahme einer Prüfung unterzogen werden.

Doch auch während der Betriebszeit sind elektrische Anlagen zu prüfen, da sich durch äußere Einflüsse Veränderungen ergeben können, welche deren Dauerhaftigkeit und somit auch die Betriebssicherheit verringern können. So sind gemäß der Berufsgenossenschaftlichen Vorschrift DGUV-3 ortsfeste elektrische Anlagen nach VDE 0100 Gruppe 7 in Betrieben jährlich zu prüfen. Die Photovoltaikanlage unterliegt der VDE 0100-712 und somit der Gruppe 7 dieser Normenreihe. Die gleichen Prüffristen wie in der DGUV-3 sind in der VDE 0105-100 aufgeführt. Ergänzend sind hier die geforderten Prüfungen detailliert wiedergegeben. Sie entsprechen weitgehend den Anforderungen wie bei Prüfungen im Zuge der erstmaligen Inbetriebnahme.

Hieraus ergibt sich oftmals die Diskussion, ob Photovoltaikanlagen jährlich zu prüfen seien. Die oben genannten Fristen sind als Richtwerte zu sehen. Konkretisiert werden sie in § 5 der DGUV-3: „Die Fristen sind so zu bemessen, dass entstehende Mängel, mit denen gerechnet werden muss, rechtzeitig festgestellt werden“.

Es wird grundsätzlich davon ausgegangen, dass durch das Vorhandensein von Betriebsstätten besonderer Art auch eine besondere Gefährdung besteht. Ob hierbei wirklich eine Prüffrist von einem Jahr erforderlich wird, muss der Betreiber in einer Gefährdungsbeurteilung festlegen. Davon abzugrenzen ist der private Bereich, da dort weder DGUV-Regelwerke noch Betriebssicherheitsverordnung greifen.

Was beinhalten die Vorschriften der Versicherer?

Die Schriftenreihe VDS des Gesamtverbandes der Versicherungswirtschaft weist in einigen Ausgaben auf eine regelmäßige Prüfung hin. In der VDS 2057 „Elektrische Anlagen in landwirtschaftlichen Betrieben“ als auch in der VDS 2067 „Elektrische Anlagen in der Landwirtschaft – Richtlinien zur Schadensverhütung“ sind regelmäßige Prüfungen und deren Nachweise gefordert. Im schlimmsten Fall würde der Betreiber seinen Versicherungsschutz riskieren, wenn er dieser Verpflichtung nicht nachkäme – vorausgesetzt, die Vorschrift ist Bestandteil des Versicherungsvertrages.

Die Hinweise der VDS kommen nicht von ungefähr. Die Problematik von mangelnder Wartung in Verbindung mit auftretenden Schäden wird auch von den Versicherungen erkannt. Mittlerweile gehen einige Versicherer dazu über, Erstattungen bei Schäden zu kürzen, wenn die Photovoltaikanlage nicht regelmäßig gewartet oder geprüft war. Was der Betreiber an Wartungs- oder Prüfungskosten spart, zahlt der Eigentümer mehrfach durch eine höhere Selbstbeteiligung im Schadensfall oder mit dem Verlust der Versicherung.

Die möglichen Fristen für die Wartung, Inspektion und Prüfung, welche sich für eine Photovoltaikanlage bewährt haben, sind in der tabellarischen „Übersicht der erforderlichen Inspektionen“ aufgeführt.

Fristen aus Gewährleistung und Garantien

Besonderheiten ergeben sich im Hinblick auf das Lebensbild einer Photovoltaikanlage von 20 Jahren (EEG-Betrieb). Darin bilden sich die Fristen für Gewährleistung, Produktgarantien und Leistungsgarantien ab. Das bedeutet zum Beispiel, dass eine Prüfung nach den ersten vier Jahren womöglich Gewährleistungsmängel (in der Regel Zwei-Jahres-Frist) erst viel zu spät dokumentiert. Das gleiche gilt für Produktgarantien von fünf Jahren, wenn die erste Prüfung erst nach dieser Frist erfolgt.

Bei der Risikoanalyse und den Prüffristen ist wichtig, ob die Anlage im Zuge der Erstinbetriebnahme von einem fachlich Dritten technisch abgenommen wurde. Ist dies der Fall, kann der Betreiber von einer qualitativ gesicherten Installation ausgehen. Also könnte dieser die Prüfungsintervalle in den Anfangsjahren (jedoch unter Berücksichtigung von Gewährleistung und Garantien) strecken.

Auch auf die rechtlichen Aspekte achten

Bei der Prüfung, Inspektion und Wartung stellen sich zudem rechtliche Fragen. Zuerst geht es darum, inwieweit eine Prüfungspflicht besteht. Hier wird versucht zu unterscheiden zwischen Gewerbebetrieb und privater Nutzung. Alleine die Frage, ob eine bei einem Einfamilienhaus betriebene Photovoltaikanlage schon zur gewerblichen Tätigkeit gehört, wird oftmals unterschiedlich beantwortet. Diese kann sicherlich nicht einem Gewerbebetrieb gleichgesetzt werden.

Dennoch gibt es eine Menge an Vorschriften und Gesetzen, welche den privaten Bereich tangieren und letztendlich dem Betreiber der Anlage eine regelmäßige Prüfungspflicht auferlegen können. Probleme gibt es immer dann, wenn sich in einem Schadensfall wegen mangelnder Prüfung der Versicherer querstellt oder es bei einem Personenschaden zu strafrechtlichen Konsequenzen kommt.

Eindeutig sollte die gewerblich-betriebliche Einstufung sein, wenn das Gebäude oder das Grundstück ganz oder teilweise zu einer gewerblichen oder betrieblichen (auch landwirtschaftlichen) Tätigkeit gehört. Hierbei greifen das Arbeitsschutzgesetz, die Betriebssicherheitsverordnung, die Technischen Regeln für Betriebssicherheit sowie die einschlägigen Vorschriften zur Unfallverhütung.

Welche Vorschriften gelten für eine Inspektion?

Die Photovoltaikanlage ist eine elektrische Anlage, für welche die Vorschriften des VDE gelten. Außerdem berühren Aufdachanlagen die baulichen Normungen und baurechtlichen Vorgaben. So sind zum Beispiel neben den statischen Regelungen aus der DIN EN 1991 (Eurocode 1 – ehemals DIN 1055) für Schnee- und Windlasten auch die Vorgaben der Flachdachrichtlinie des Deutschen Dachdeckerhandwerkes zu beachten.

Darüber hinaus tangieren Photovoltaikanlagen auf landwirtschaftlichen Gebäuden und Industriedächern grundsätzlich die Bestimmungen des baulichen Brandschutzes. Nach der Musterbauordnung, die als Grundlage für die Bauordnungen der Bundesländer dient, sind Photovoltaikanlagen bauliche Anlagen im Sinne des Baurechtes. Hiervon zu unterscheiden ist die steuerliche Einordnung bei Aufdachanlagen als ein nicht mit dem Gebäude dauerhaft verbundenes Bauteil sowie die rechtliche Einordnung im Gewährleistungsrecht, aus der hervorgeht, dass eine Photovoltaikanlage im Allgemeinen nicht Bestandteil eines Gebäudes ist.

Für die Inspektion und Prüfung von Photovoltaikanlagen gelten unter anderem folgende Vorschriften und Richtlinien:

• Energiewirtschaftsgesetz (EnWG)
• Produktsicherheitsgesetz (ProdSG)
• Gewerbeordnung (GewO)
• Berufsgenossenschaftliche Vorschriften (DGUV-3)
• Betriebssicherheitsverordnung (BetrSichV)
• Technische Regeln für Betriebssicherheit (TRBS)
• DIN VDE 0105-100: Betrieb von elektrischen Anlagen
• DIN VDE 0105-115: Betrieb von elektrischen Anlagen – Besondere Festlegungen für landwirtschaftliche Betriebsstätten
• DIN VDE 0126-23 (DIN EN 62446) Netzgekoppelte Photovoltaiksysteme – Mindestanforderungen an Systemdokumentation, Inbetriebnahmeprüfung und wiederkehrende Prüfungen.
• VdS 3145 Photovoltaikanlagen – Technischer Leitfaden

Instandhaltung, Wartung, Inspektion und Instandsetzung

In der Praxis ergeben sich sehr unterschiedliche Begriffe für Inspektion, Wartung, Vollwartung, Instandhaltung, Revision, Service, Kundendienst, Überholung, Instandsetzung etc. Teilweise sind die Begriffe weder genormt noch anderweitig verbindlich definiert.

Bei der Wartung und Instandsetzung wird empfohlen, auf die DIN 31051 zurückzugreifen. Die DIN 13306 gilt für die Instandhaltung. Eine Instandhaltung wird zur Vorbeugung von Systemausfällen betrieben. Ziele sind u. a. die Erhöhung und optimale Nutzung der Lebensdauer, die Verbesserung der Betriebssicherheit und Anlagenverfügbarkeit. Die DIN 31051 strukturiert die Instandhaltung in vier Grundmaßnahmen:

1. Wartung
2. Inspektion
3. Instandsetzung
4. Verbesserung

Als Wartung werden Maßnahmen zur Verzögerung des Abbaus des vorhandenen Abnutzungsvorrates der Betrachtungseinheit verstanden. Eine Inspektion bezeichnet eine prüfende Tätigkeit im Sinne der Kontrolle durch eine ausgebildete Fachkraft. Die Inspektion dient dabei der Feststellung des ordnungsgemäßen Zustandes einer Anlage.

Gemäß DIN 31051 umfasst die Inspektion Maßnahmen zur Beurteilung des Ist-Zustandes von technischen Mitteln eines Systems. Vereinfacht kann dies auch als Prüfung bezeichnet werden. Im Gegensatz zur Wartung gehen der Inspektion prüfende Tätigkeiten voraus, weil diese die Grundlage für die Bewertung des Zustandes der Anlage und den Instandsetzungsbedarf darstellt. Die Instandsetzung beschreibt all die Maßnahmen, welche zur Wiederherstellung des ursprünglichen Funktionszustandes (nach Verschleiß oder Abnutzung) erforderlich sind. Allerdings ist die Instandsetzung zu unterscheiden von der Reparatur. Diese ist die Wiederherstellung des ursprünglichen Gebrauchszustandes nach einem außergewöhnlichen Ereignis wie Unfall, Brand oder Vandalismus.

Vorsicht bei Verträgen zur Vollwartung

Die Wartung besteht aus einem sogenannten Prüfteil, aus dem sich bei Mängeln oder Schäden der Bedarf für Instandsetzungen oder Verbesserungen ergibt. Das ist eigentlich eine Inspektion oder Prüfung. Die meisten der sogenannten Wartungsverträge beziehen sich nur darauf, weshalb der Begriff eigentlich irreführend ist. Denn Instandsetzung und Verbesserungen sind in der Regel nicht enthalten. Unter „Verbesserung“ wird eine Leistung zur Aufwertung des ursprünglich vertraglich vereinbarten Anlagenzustandes (Anlagenleistung) verstanden. Das kann für eine Photovoltaikanlage der Einbau einer Fernüberwachung oder der Tausch der Wechselrichter sein (höherer Wirkungsgrad durch Repowering).

Die Leistungen von solchen Wartungsverträgen beschränken sich oft nicht nur auf eine regelmäßige, in der Regel einmal im Jahr stattfindende Prüfung. Insbesondere bei Großanlagen werden auch Serviceleistungen und das Monitoring ausgeführt. Oftmals wird hierbei dann vom Vollwartungsvertrag gesprochen, der die komplette Betriebsführung beinhaltet.

Auf diese Weise kann sich teilweise oder auch die volle Übernahme der Verantwortung für den Betrieb einer technischen Anlage ergeben. Sie beinhaltet oftmals im Vertrag die technische Betriebsführung (Monitoring) sowie vereinbarte Störungs- und Notfalldienste. Damit möchte der technisch nicht versierte Anlagenbetreiber (Investor) den störungsfreien Betrieb zu jedem Zeitpunkt sichergestellt wissen. Weil hier Leistungen und Haftungen oft nur schwer von den Verpflichtungen des Betreibers abzugrenzen sind, wird von der begrifflichen Verwendung des Vollwartungsvertrages abgeraten. Er ist weder rechtlich noch normativ definiert.

Inspektion, Prüfung und Instandhaltung

Wolfgang Schröder ist Herausgeber und Mitautor des „Ausführungshandbuchs für Photovoltaikanlagen“, das im Forum Verlag erschienen ist. Er publiziert in verschiedenen Fachzeitschriften, z. B. in „Der Bausachverständige“ des Fraunhofer IRB-Verlags.

Jüngst erschienen ist sein neues Fachbuch „Inspektion, Prüfung und Instandhaltung von Photovoltaik-Anlagen“. Es vermittelt dem Prüfungsverantwortlichen sowie dem Anlagenbetreiber Hinweise zur Fehlererkennung, fachgerechten Inspektion, Prüfung und Instandsetzung. Dazu werden u. a. auch die rechtlichen Rahmenbedingungen von Instandhaltungs- und Instandsetzungsaufträgen erläutert sowie Hinweise zur praktischen Durchführung gegeben.

Inspektion, Prüfung und Instandhaltung von Photovoltaik-Anlagen

2015, 256 Seiten

Fraunhofer IRB Verlag

ISBN 978-3-8167-9264-2

Wolfgang Schröder ist Sachverständiger für Photovoltaikanlagen und Fachkundiger für baulichen Brandschutz. Zudem hat er Bücher und Fachartikel verfasst. www.sv-photovoltaik-ws.de