Auf dem Dach sitzt die PV-Unterkonstruktion meist jahrelang unauffällig, bis eine Frage auftaucht: Müssen die Montageschienen geerdet werden, und wenn ja, wie? Ich zeige, wann ein Funktionspotenzialausgleich sinnvoll oder erforderlich ist, wie die Verbindung zur Haupterdungsschiene ausgeführt wird und warum Blitzschutz, Leiterquerschnitt und passende Erdungsklemmen entscheidend sind.
Die wichtigsten Regeln für sichere PV-Montageschienen
- Funktionspotenzialausgleich: Metallene Schienen sollten in das Schutzkonzept der PV-Anlage einbezogen werden.
- 6 mm² Kupfer: Für den üblichen Funktionspotenzialausgleich wird mindestens dieser Querschnitt verwendet.
- Blitzschutz: Wird der Trennungsabstand nicht eingehalten, gelten deutlich höhere Anforderungen an die Verbindung.
- Erdungsklemmen: Nur geprüfte, zum Montagesystem passende Klemmen stellen dauerhaft sicheren Kontakt her.
- Prüfung: Sichtkontrolle, Durchgängigkeit, korrekte Montage und Dokumentation gehören zur Abnahme.
Was die Erdung der PV-Schienen tatsächlich leisten soll
Die metallenen Schienen einer Photovoltaikanlage führen normalerweise keinen Betriebsstrom. Trotzdem können sie sich bei einem Isolationsfehler, einer Überspannung oder einem Blitzeinfluss auf ein gefährliches elektrisches Potenzial aufladen. Der Potenzialausgleich schafft eine definierte leitfähige Verbindung und reduziert dadurch gefährliche Spannungsunterschiede.
Ich trenne dabei immer zwei Themen, die im Alltag gern vermischt werden. Der Funktionspotenzialausgleich verbindet die Unterkonstruktion mit dem Erdungs- beziehungsweise Potenzialausgleichssystem des Gebäudes. Der Blitzschutz-Potenzialausgleich muss dagegen imstande sein, Blitzteilströme sicher zu führen. Dafür gelten andere Querschnitte, Bauteile und Planungsregeln.
Eine häufige Fehlannahme lautet, dass jede PV-Schiene automatisch über die Dachfläche, die Modulklemmen oder eine zufällige Berührung mit einem Metallteil geerdet sei. Darauf würde ich mich niemals verlassen. Eloxierte Aluminiumprofile, Beschichtungen, Oxidschichten und lose Klemmstellen können den elektrischen Kontakt deutlich verschlechtern.
Wann die Unterkonstruktion angeschlossen werden muss
Für PV-Anlagen sind unter anderem die DIN VDE 0100-712, die DIN VDE 0100-540 und bei Blitzschutz die Normenreihe DIN EN 62305 relevant. Welche Maßnahme konkret erforderlich ist, hängt vom Wechselrichter, dem Anlagenaufbau, dem Gebäude und einem eventuell vorhandenen äußeren Blitzschutz ab.
Gebäude ohne äußere Blitzschutzanlage
Bei einem Gebäude ohne äußeren Blitzschutz wird die metallene Unterkonstruktion aus funktionaler Sicht in den Potenzialausgleich einbezogen. In der Praxis wird dafür meist eine Verbindung von den Schienen zur Haupterdungsschiene oder zur dafür vorgesehenen Potenzialausgleichsschiene hergestellt.
Als übliche Mindestgröße für den Funktionspotenzialausgleich gilt 6 mm² Kupfer. Das ist jedoch kein Freibrief für jede beliebige Leitung. Verlegung, mechanischer Schutz, Anschlussklemmen und die Vorgaben des Montagesystemherstellers müssen ebenfalls passen.
Gebäude mit äußerem Blitzschutz
Hier entscheidet der berechnete Trennungsabstand zwischen PV-Anlage und Blitzschutzsystem. Wird dieser Abstand eingehalten, bleibt die Verbindung in der Regel ein Funktionspotenzialausgleich. Eine direkte Verbindung zu Fangleitungen oder Ableitungen wäre dann gerade nicht das Ziel.
Kann der Trennungsabstand nicht eingehalten werden, muss das Montagegestell als Teil des Blitzschutz-Potenzialausgleichs betrachtet werden. Dann sind blitzstromtragfähige Verbindungen und geprüfte Bauteile erforderlich. Häufig werden mindestens 16 mm² Kupfer oder ein geeigneter Runddraht mit etwa 8 mm Durchmesser genannt. Die konkrete Ausführung gehört in die Hand einer Blitzschutz- oder Elektrofachkraft.
Der wichtigste Punkt lautet deshalb: Eine PV-Unterkonstruktion darf nicht einfach irgendwo an eine Blitzschutzleitung angeschlossen werden. Entweder wird der erforderliche Abstand eingehalten oder die Anlage wird bewusst und fachgerecht in das Blitzschutzkonzept integriert.
So wird der Potenzialausgleich fachgerecht ausgeführt
Schienen elektrisch durchgängig verbinden
Zuerst wird geprüft, ob alle Schienenreihen elektrisch zuverlässig miteinander verbunden sind. Bei größeren Anlagen reicht es nicht, nur eine einzelne Schiene anzuschließen. Die Verbindung muss das gesamte Montagesystem erfassen und darf nicht an einer lackierten oder eloxierten Oberfläche zufällig enden.
Dafür eignen sich geprüfte Erdungs- und Verbinderklemmen des jeweiligen Montagesystems. Sie besitzen oft Kontaktspitzen oder Zahnscheiben, die die isolierende Oberflächenschicht kontrolliert durchdringen. Eigenkonstruktionen mit einer beliebigen Schraube und einem Kabelschuh halte ich für keine dauerhafte Lösung.
Werkstoffe und Korrosion berücksichtigen
PV-Schienen bestehen häufig aus Aluminium, während der Anschlussleiter aus Kupfer oder Edelstahl gefertigt ist. Werden diese Werkstoffe ohne geeignete Zwischenkomponenten kombiniert, kann Kontaktkorrosion entstehen. Eine passende Edelstahlklemme oder ein vom Hersteller freigegebenes Verbindungselement verhindert, dass die Kontaktstelle im Laufe der Jahre unzuverlässig wird.
Besonders kritisch sind feuchte Bereiche, aggressive Industrieatmosphären und offene Dachaufbauten. Ich würde deshalb immer kontrollieren, ob die Klemme für Außenbereich, Materialkombination und Leiterquerschnitt freigegeben ist. Das Datenblatt ist hier wichtiger als ein vermeintlich günstiges Universalteil.
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Richtig an die Erdungsanlage anschließen
Der Potenzialausgleichsleiter wird nicht an irgendeinen Heizungsrohrabschnitt oder an einen zufällig gesetzten Erdspieß angeschlossen. Ziel ist die Verbindung mit der Haupterdungsschiene beziehungsweise mit der normgerecht ausgeführten Erdungsanlage des Gebäudes.
Ein separat gesetzter Erder kann bei fehlender Planung sogar neue Spannungsunterschiede erzeugen. Erdungsanlagen eines Gebäudes sollten deshalb nicht isoliert nebeneinander betrieben werden. Bei Bestandsgebäuden muss zunächst geklärt werden, welche Erdungsanlage vorhanden ist und ob sie fachgerecht dokumentiert wurde.
Typische Fehler bei der Erdung von PV-Montageschienen
- Die Schienen werden nur an einer Stelle verbunden: Bei mehreren Reihen kann dadurch ein Teil der Unterkonstruktion elektrisch getrennt bleiben.
- Die Modulklemmen werden als Erdung betrachtet: Eine mechanische Befestigung garantiert nicht automatisch einen dauerhaft leitfähigen Kontakt.
- Beschichtete Flächen bleiben unvorbereitet: Lack, Eloxal und Oxidschichten dürfen nur mit dafür vorgesehenen Kontaktmitteln überbrückt werden.
- Ein zu kleiner Leiter wird verwendet: Für den Funktionspotenzialausgleich gelten andere Anforderungen als für eine blitzstromtragfähige Verbindung.
- Der Leiter wird grün-gelb ausgeführt, obwohl es sich um Funktionserdung handelt: Die Kennzeichnung muss zur Funktion des Leiters passen. Eine grün-gelbe Leitung ist dem Schutzleiter vorbehalten.
- Der Blitzschutz wird nachträglich „irgendwie“ angeschlossen: Ohne Berechnung des Trennungsabstands kann daraus ein gefährlicher Überschlagspunkt entstehen.
Ein weiterer Fehler ist die fehlende Abstimmung mit dem Überspannungsschutz. Leitungsführung, Kabellängen, Wechselrichter und SPDs müssen als Gesamtsystem betrachtet werden. Die Verbindung der Schienen allein schützt weder automatisch vor Blitzeinschlag noch ersetzt sie einen korrekt geplanten Überspannungsschutz.
Wie die Prüfung und Dokumentation aussehen sollte
Nach der Montage sollte die Fachkraft zunächst jede Anschlussstelle sichtbar kontrollieren. Dabei geht es um festen Sitz, geeignete Klemmen, ausreichenden Korrosionsschutz, korrekte Leiterführung und die Frage, ob alle Schienenbereiche tatsächlich erfasst wurden.
Anschließend wird die elektrische Durchgängigkeit des Montagesystems geprüft. Je nach Anlagenkonzept kommen Niederohmmessungen und weitere Prüfungen hinzu. Einen pauschalen Widerstandswert für jede PV-Anlage zu nennen, wäre unseriös, weil Messverfahren, Leitungslänge, Systemaufbau und Schutzkonzept eine Rolle spielen.
Zur Dokumentation gehören mindestens der verwendete Leiterquerschnitt, die eingesetzten Klemmen, der Anschlusspunkt an der Erdungsanlage und das Ergebnis der Prüfung. Bei einem vorhandenen Blitzschutzsystem sollten außerdem die Berechnung beziehungsweise Bewertung des Trennungsabstands und die Zuständigkeit der ausführenden Fachkraft nachvollziehbar sein.
Ich empfehle, Fotos der Anschlussstellen anzufertigen, bevor die Dachfläche endgültig geschlossen oder schwer zugänglich wird. Das spart bei späteren Wartungen viel Zeit und zeigt, ob die Verbindung tatsächlich mit einem geprüften Bauteil hergestellt wurde.
Was ich für Planung und Abnahme empfehle
Die beste Lösung beginnt nicht mit der Auswahl eines Kabels, sondern mit der Einordnung des Gebäudes. Gibt es einen Fundament- oder Ringerder? Ist ein äußerer Blitzschutz vorhanden? Wo liegt die Haupterdungsschiene, und welche Vorgaben macht der Hersteller der Unterkonstruktion?
Für eine gewöhnliche Anlage ohne äußeren Blitzschutz ist ein sauber ausgeführter Funktionspotenzialausgleich mit mindestens 6 mm² Kupfer ein wichtiger Planungsbaustein. Sobald Blitzschutzleitungen, große Dachflächen oder besondere Gebäudenutzungen hinzukommen, muss die Ausführung individuell berechnet werden.
Mein praktischer Rat ist schlicht: Die Schienen nicht nach Gefühl „erden“, sondern das Schutzkonzept vor der Montage festlegen, geprüfte Verbindungstechnik verwenden und die fertige Anlage messen sowie dokumentieren lassen. So wird aus einer unscheinbaren Metallkonstruktion ein dauerhaft nachvollziehbarer Bestandteil der elektrischen Sicherheit.
