PV-Feuerwehrschalter im Vergleich | Abschaltkonzepte für gewerbliche PV-Anlagen
Welche Abschaltarchitektur passt zu welcher PV-Anlage? Technischer Vergleich von zentraler, generatornaher, stringbasierter und modulnaher DC-Abschaltung – mit Fokus auf gewerbliche und industrielle PV-Systeme bis 1.500 V DC.
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feuerwehrschalter.de ist ein Fachinformationsangebot der Q3 ENERGIE GmbH & Co. KG, Hersteller des QFire Feuerwehrschalter-Systems. Diese Seite erläutert und vergleicht technische Abschaltprinzipien und Planungsansätze – keine einzelnen Wettbewerbsprodukte.
Auf dieser Seite
Der PV-Feuerwehrschalter Vergleich zeigt, welche Abschaltkonzepte sich für unterschiedliche gewerbliche und industrielle PV-Anlagen eignen. Mehr zur Technik von Feuerwehrschaltern im Allgemeinen finden Sie hier.
Bei gewerblichen und industriellen Photovoltaikanlagen ist ein Feuerwehrschalter nicht einfach nur ein zusätzlicher DC-Schalter.Entscheidend ist vielmehr, welcher Teil der PV-Anlage im Auslösefall getrennt werden soll, wo sich die Abschaltstelle befindet und wie die Abschaltung in die bestehende Anlagenarchitektur integriert wird.
Gerade bei großen Aufdachanlagen mit mehreren Wechselrichtern, zahlreichen PV-Strings, getrennten MPP-Trackern, mehreren Dachflächen oder langen DC-Leitungswegen unterscheiden sich die möglichen Abschaltkonzepte erheblich.
Für EPCs, Elektroplaner und TGA-Fachplaner sollte die Auswahl deshalb nicht mit einem konkreten Produkt beginnen, sondern mit der technischen Zieldefinition:
Welche Leitungsbereiche sollen im Auslösefall freigeschaltet werden – und welche String-, MPPT- und Gebäudestruktur muss dabei erhalten bleiben?
Was leistet eine DC-seitige Abschaltung bei Photovoltaikanlagen?
PV-Module erzeugen bei ausreichendem Lichteinfall weiterhin Gleichspannung, auch wenn der Wechselrichter oder die AC-Seite der Anlage bereits abgeschaltet ist. Eine generatornah angeordnete Abschaltstelle kann deshalb die DC-Leitungen ab der Abschaltstelle in Richtung Wechselrichter freischalten. Die PV-Module sowie die Leitungen zwischen den Modulen und der Abschaltstelle bleiben bei Lichteinfall weiterhin spannungsführend.
Ein Feuerwehrschalter macht eine Photovoltaikanlage daher nicht pauschal „spannungsfrei“. Er definiert vielmehr eine elektrische Trennstelle innerhalb der DC-Anlage.
Für die Planung von PV-Anlagen an oder auf Gebäuden ist unter anderem die VDE-AR-E 2100-712 im Zusammenhang mit DIN VDE 0100-712 relevant. Für Schalt- und Trenngeräte ist insbesondere IEC 60947-3 zu berücksichtigen.
Wichtig für die Planung
Die Position der Abschaltstelle entscheidet darüber, welche Leitungsbereiche nach der Auslösung weiterhin unter DC-Spannung stehen und welche freigeschaltet sind.
PV Feuerwehrschalter Vergleich: technische Abschaltkonzepte
| Abschaltkonzept | Technisches Prinzip | Typischer Planungsansatz | Besonders zu beachten |
|---|---|---|---|
| Zentraler DC-Lasttrennschalter | Mehrere DC-Stromkreise werden an einer zentralen Stelle getrennt | kompakte Anlagen mit überschaubarer DC-Struktur | Gesamtstrom, Stringzusammenführung, MPPT-Struktur |
| GAK mit integrierter Abschaltung | DC-Anschlusstechnik und Abschaltfunktion in einer Box | wenn Strings ohnehin generatornah zusammengeführt werden | Sicherungen, SPD, String-/MPPT-Zuordnung |
| Stringweise generatornahe Abschaltung | einzelne Strings werden separat getrennt | Gewerbe- und Industrieanlagen mit mehreren Strings und MPP-Trackern | Stringzuordnung, Anzahl Schaltkanäle, Steuerung |
| Modulnahe Abschaltung | Abschaltung direkt am Modul oder an kleinen Modulgruppen | projektspezifische Brandschutz- und Sicherheitskonzepte | zusätzliche Dachkomponenten, Wartung, Systemkompatibilität |
Die Konzepte erfüllen nicht automatisch dieselbe Aufgabe. Maßgeblich ist immer das Schutzziel der konkreten Anlage.
Stringbasiert, generatornah und modulnah – die Begriffe sauber trennen
In Ausschreibungen und technischen Gesprächen werden „stringbasiert“ und „generatornah“ häufig wie zwei unterschiedliche Systeme behandelt.
Technisch beschreiben die Begriffe jedoch verschiedene Eigenschaften.
01
Stringbasierte Abschaltung
„Stringbasiert“ beschreibt, welcher elektrische Stromkreis getrennt wird.
Bei einer stringbasierten Lösung wird ein kompletter PV-String separat geschaltet beziehungsweise getrennt.
02
Generatornahe Abschaltung
„Generatornah“ beschreibt dagegen den Einbauort der Abschaltstelle.
Die Abschalteinheit befindet sich möglichst nahe am PV-Generator oder an dem Punkt, an dem die DC-Leitungen in einen zu schützenden Gebäudebereich eintreten.
03
Modulnahe Abschaltung
Bei einer modulnahen Abschaltung wird die Schalt- oder Abschaltfunktion direkt am einzelnen PV-Modul oder an kleinen Modulgruppen umgesetzt.
Eine Lösung kann gleichzeitig stringbasiert und generatornah sein.
PV-Feuerwehrschalter Vergleich: Welche Abschaltarchitektur passt zu welcher PV-Anlage?
Kleine gewerbliche PV-Anlage mit wenigen Strings
Bei wenigen Strings und klarer Wechselrichterstruktur kann eine kompakte Abschaltlösung ausreichend sein.
Entscheidend sind die maximale DC-Systemspannung, der String-Kurzschlussstrom sowie die Frage, ob einzelne MPP-Tracker unabhängig voneinander geführt werden müssen.
Eine komplexe zentrale Steuerarchitektur bietet keinen planerischen Mehrwert, wenn das Abschaltziel mit einer kompakten Lösung erreicht werden kann.
Gewerbliche Aufdachanlage mit mehreren MPP-Trackern
Bei größeren Stringwechselrichtern wird die MPP-Tracker-Struktur zu einem entscheidenden Auslegungskriterium.
Werden beispielsweise mehrere MPP-Tracker unabhängig genutzt, darf ein Abschaltkonzept diese elektrische Struktur nicht unbeabsichtigt durch eine Zusammenführung verändern.
Für die Planung ist deshalb folgende Zuordnung relevant:
PV-String → MPP-Tracker → Wechselrichter → Generatorfeld → Abschaltstelle
Ein Feuerwehrschalter sollte diese Anlagenarchitektur technisch nachvollziehbar abbilden.
Industrieanlage mit vielen PV-Strings
Bei hohen Stringzahlen steigt nicht nur die Zahl der erforderlichen Schaltkanäle.
Häufig kommen mehrere Wechselrichter, verschiedene Dachflächen, getrennte Brandabschnitte und längere DC-Leitungswege hinzu.
Für solche Projekte kann eine modulare Abschaltarchitektur sinnvoll sein, bei der einzelne Generatorbereiche getrennt geplant und trotzdem über ein gemeinsames Auslösekonzept koordiniert werden.
Bereits in der Planungsphase sollte festgelegt werden, ob die Gesamtanlage gemeinsam oder einzelne Generatorfelder selektiv abgeschaltet werden sollen.
Mehrere Dächer oder Gebäude
Campus-, Logistik- und Industrieprojekte bestehen häufig aus mehreren räumlich getrennten PV-Generatoren.
Eine zentrale Abschaltlogik bedeutet nicht zwangsläufig, dass alle Schaltgeräte zentral installiert werden müssen.
Technisch kann es sinnvoll sein, dezentrale generatornahe Abschaltstellen mit einer zentralen Auslösung zu kombinieren.
1.500 V DC – mehr als nur ein Datenblattwert
Für 1.500-V-Systeme muss die gesamte Abschaltstrecke für die tatsächlichen elektrischen Betriebsbedingungen ausgelegt sein.
Die Angabe „bis 1.500 V DC“ allein reicht für die technische Auswahl nicht aus.
Zu berücksichtigen sind unter anderem maximale Stringspannung unter den projektspezifischen Temperaturbedingungen, maximaler String-Kurzschlussstrom, Schaltvermögen, Isolationskoordination und konkrete Verschaltung.
Planungshinweis:
Spannung und Strom müssen immer für die konkrete Schaltkonfiguration gemeinsam bewertet werden.
Warum die Stringanzahl allein nicht reicht
„24 Strings“ beschreibt noch keine vollständige PV-Architektur.
24 Strings können beispielsweise zwölf MPP-Trackern mit jeweils zwei Strings zugeordnet sein – oder vollständig anders verschaltet werden.
Für eine belastbare Auslegung sollten deshalb mindestens folgende Parameter bekannt sein:
| Parameter | Relevanz |
|---|---|
| Stringanzahl | Anzahl der zu trennenden DC-Stromkreise |
| MPPT-Zuordnung | Erhalt der Wechselrichterstruktur |
| maximale Stringspannung | elektrische Dimensionierung |
| Isc je String | Strombelastbarkeit der Schaltpfade |
| Wechselrichtertyp | Anschluss- und MPPT-Struktur |
| DC-Leitungswege | Position der Abschaltstelle |
| Dach-/Gebäudestruktur | Anzahl der Abschaltbereiche |
| Auslösekonzept | Steuerung und Sicherheitslogik |
Wo sollte die Abschaltstelle liegen?
Der technische Nutzen einer DC-Abschaltung hängt unmittelbar von ihrer Position ab.
Soll vermieden werden, dass lange spannungsführende DC-Leitungswege durch das Gebäude geführt werden, sollte die Abschaltstelle entsprechend generatornah beziehungsweise im Bereich des Gebäudeeintritts der DC-Leitungen vorgesehen werden.
Die Position gehört deshalb bereits in die Entwurfs- und Ausführungsplanung.
Nicht erst auf die Baustelle.
Auslösung – Netzausfall, Not-Aus oder Brandmeldeanlage?
Neben der DC-Leistungsebene muss auch die Steuer- und Auslöselogik definiert werden.
Je nach Anlagen- und Brandschutzkonzept kann eine Abschaltung über den Wegfall der Versorgungsspannung, einen externen Not-Aus, einen Schlüsselschalter oder ein Signal einer Brandmeldeanlage ausgelöst werden.
Für die Planung sind insbesondere Auslöseereignis, Anzahl der Bedienstellen, Rückmeldung des Schaltzustands und Verhalten nach Wiederkehr der Versorgung relevant.
Automatische Wiederinbetriebnahme – bewusst planen
Die Wiederzuschaltlogik ist Teil des Sicherheits- und Betriebskonzepts – nicht nur eine Produkteigenschaft.Eine automatische Wiederzuschaltung kann nach kurzen Netzausfällen unnötige Serviceeinsätze vermeiden.
Bei sicherheitsgerichteten Abschaltungen sollte jedoch bereits in der Planung festgelegt werden, ob eine automatische Wiederinbetriebnahme zulässig und gewünscht ist oder ob eine manuelle Freigabe erforderlich sein soll.
Die Wiederzuschaltlogik ist Teil des Sicherheits- und Betriebskonzepts – nicht nur eine Produkteigenschaft.
Überspannungsschutz, Sicherungen und Abschaltung gemeinsam betrachten
Am Übergang zwischen PV-Generator und Gebäude befinden sich häufig mehrere DC-Funktionen. Dazu können gehören:
1.
Feuerwehrabschaltung
2.
Überspannungsschutz
3.
Stringabsicherung
4.
Anschluss- und Verteiltechnik
5.
Statusmeldung
Wenn diese Funktionen an derselben Stelle benötigt werden, kann eine gemeinsame Systemarchitektur sinnvoll sein.
Beim PV-Feuerwehrschalter Vergleich sollte die Abschalteinheit deshalb nicht unabhängig von Blitz- und Überspannungsschutz, Stringabsicherung und Wechselrichterkonzept geplant werden.
PV-Feuerwehrschalter Vergleich Praxisbeispiel – stringbasierte Abschaltung mit QFire
QFire ist ein System zur stringweisen galvanischen Trennung von PV-Strings.
Plus- und Minusleiter werden innerhalb der Schaltbox getrennt. Die Schaltbox wird generatornah beziehungsweise an einer definierten Abschaltstelle im DC-Leitungsweg angeordnet.
QFire LITE – für kompakte Anlagenstrukturen
QFire LITE ist für kleinere gewerbliche PV-Anlagen mit wenigen Strings vorgesehen.
QFire LITE 2
2 Strings · 1 MPP-Tracker
QFire LITE 4
4 Strings · 2 MPP-Tracker
| Merkmal | QFire LITE |
|---|---|
| Schaltprinzip | galvanische Trennung |
| Systemspannung | bis 1.500 V DC |
| Isc | bis 20 A je String |
| Ausführungen | 2 oder 4 Strings |
| MPPT | 1 oder 2 |
| Wiederzuschaltung | automatisch |
| SPD | optional Typ 1+2 |
| Referenz | QFire LITE Feuerwehrschalter für Fassaden-PV am Hochhaus |
QFire BIG – für größere und komplexe PV-Anlagen
QFire BIG ist für gewerbliche und industrielle Anlagen mit höheren Stringzahlen, mehreren Generatorfeldern oder komplexeren Steuerungsanforderungen vorgesehen.
Je Schaltbox sind Ausführungen mit bis zu 24 PV-Strings verfügbar.
Das System ist bis 1.500 V DC und 20 A Isc je String ausgelegt.
Mehrere Schaltboxen können projektspezifisch kombiniert werden. Je nach Anlagenkonzept können externe Not-Aus-Bedienstellen, Schlüsselschalter, Statusrückmeldungen, Brandmeldeanlage und Cluster-Steuerung eingebunden werden.
| Merkmal | QFire BIG |
|---|---|
| Schaltprinzip | stringweise galvanische Trennung |
| Systemspannung | bis 1.500 V DC |
| Isc | bis 20 A je String |
| Stringanzahl | bis 24 Strings je Schaltbox |
| Erweiterung | mehrere Schaltboxen kombinierbar |
| Steuerung | zentral / projektspezifisch |
| Not-Aus | möglich |
| BMA-Anbindung | projektspezifisch möglich |
| Statusmeldung | möglich |
| SPD | optional Typ 1+2 |
| PV-Sicherungen | projektspezifisch möglich |
| Referenzen | GAK für Huawei 330KTL: 28 Strings und Feuerwehrschalter in einer Box Feuerwehrschalter für PV-Großanlage: QFire für 954 PV-Strings QFire Feuerwehrschalter für 4,7 MWp PV-Anlage bei Ladenburger |
Planungskriterien für EPCs und Fachplaner
Für die technische Auslegung sollten mindestens diese Angaben vorliegen
| Planungsparameter | Zu klärende Frage |
|---|---|
| DC-Systemspannung | Welche maximale Leerlaufspannung tritt bei minimaler Auslegungstemperatur auf? |
| Stringstrom | Welcher maximale Isc ist je String zu berücksichtigen? |
| Stringanzahl | Wie viele Strings müssen getrennt werden? |
| MPP-Tracker | Welche Strings müssen einem MPPT eindeutig zugeordnet bleiben? |
| Wechselrichter | Ein oder mehrere Wechselrichter? |
| Generatorfelder | Eine oder mehrere Dachflächen beziehungsweise Gebäude? |
| Abschaltstelle | Ab welchem Punkt sollen Leitungsbereiche Richtung Wechselrichter freigeschaltet werden? |
| Auslösung | Netzausfall, Not-Aus, Schlüsselschalter, BMA? |
| Wiederzuschaltung | automatisch oder manuell? |
| Statusmeldung | Rückmeldung an BMS, BMA oder Leittechnik erforderlich? |
| DC-Schutz | SPD oder PV-Sicherungen erforderlich? |
| Wartung | Wie werden Funktionsprüfung und Zugänglichkeit organisiert? |
Sie planen eine gewerbliche PV-Anlage?
Senden Sie uns Stringplan, Wechselrichtertyp und gewünschtes Abschaltkonzept. Wir prüfen die passende QFire-Auslegung.
Inbetriebnahme und Wartung
Eine sicherheitsrelevante Abschaltfunktion sollte nicht nur korrekt geplant und installiert, sondern auch regelmäßig geprüft werden können.
Für QFire BIG sieht Q3 eine jährliche Funktionsprüfung der Abschaltvorrichtung vor. Die Prüfung erfolgt am letzten vorgesehenen Betätigungspunkt der Abschaltkette. Anschließend wird kontrolliert, ob die DC-Strings zwischen Schaltbox und Wechselrichter freigeschaltet wurden.
Funktionsprüfung, Dokumentation und Wartungszugang sollten deshalb bereits im Leistungsverzeichnis berücksichtigt werden.
Stringabschaltung oder Modulabschaltung?
Die Aussage „System A ist sicherer als System B“ greift beim PV-Feuerwehrschalter Vergleich technisch zu kurz.
Eine modulnahe Abschaltung verlagert die Abschaltfunktion näher an die einzelnen PV-Module. Gleichzeitig erhöht sich die Anzahl der Komponenten und Verbindungen auf dem Dach.
Eine stringbasierte Abschaltung konzentriert die Schalttechnik dagegen auf definierte Abschaltstellen. Innerhalb des Generatorfelds bleibt die Stringspannung bestehen, während Leitungsbereiche hinter der Abschaltstelle freigeschaltet werden können.
Welche Architektur sinnvoll ist, hängt unter anderem von Gebäude, Leitungswegen, Brandschutzkonzept, Servicezugänglichkeit und Anlagenstruktur ab.
Für EPCs sollte die Entscheidung aus dem technischen Gesamtkonzept entstehen – nicht aus einer pauschalen Bewertung einzelner Technologien.
Feuerwehrschalter für Ihr PV-Projekt auslegen lassen
Für eine belastbare Auslegung benötigen wir insbesondere Stringanzahl, MPP-Tracker-Zuordnung, maximale Stringspannung, Isc, Wechselrichtertyp, Dach- und Gebäudestruktur sowie das gewünschte Abschaltkonzept.
QFire LITE ist für kompakte Anlagen mit zwei oder vier Strings vorgesehen.
QFire BIG ermöglicht modulare Abschaltkonzepte für größere gewerbliche und industrielle PV-Anlagen bis 1.500 V DC.
Häufige Fragen zu Feuerwehrschaltern PV
Was ist der Unterschied zwischen stringbasierter und generatornaher Abschaltung?
Stringbasiert beschreibt, welche Stromkreise getrennt werden: einzelne PV-Strings. Generatornah beschreibt dagegen den Einbauort der Abschaltstelle. Eine Lösung kann deshalb gleichzeitig stringbasiert und generatornah ausgeführt sein.
Macht ein Feuerwehrschalter eine PV-Anlage vollständig spannungsfrei?
Nein. PV-Module erzeugen bei Lichteinfall weiterhin Spannung. Ein Feuerwehrschalter trennt definierte DC-Stromkreise an einer Abschaltstelle. Dadurch können die Leitungsbereiche ab dieser Stelle in Richtung Wechselrichter freigeschaltet werden.
Welche Daten werden für die Auslegung eines PV-Feuerwehrschalters benötigt?
Wesentlich sind maximale DC-Systemspannung, Isc je String, Anzahl und Verschaltung der Strings, MPPT-Zuordnung, Wechselrichterstruktur, Leitungswege, Dach- und Gebäudestruktur sowie das gewünschte Auslöse- und Rückmeldekonzept.
Welcher Feuerwehrschalter eignet sich für 1.500-V-PV-Anlagen?
Das eingesetzte Abschaltsystem muss ausdrücklich für die tatsächliche DC-Spannung und den maximalen Strom der Anlage ausgelegt sein. Zusätzlich müssen Schaltkonzept, Isolationskoordination, Verschaltung und Anlagenarchitektur berücksichtigt werden.
PV-Feuerwehrschalter Vergleich: Kann ein Feuerwehrschalter mehrere Dachflächen abschalten?
Ja. Bei entsprechend aufgebauten Systemen können dezentrale Schaltstellen auf verschiedenen Generatorfeldern über eine gemeinsame Steuer- beziehungsweise Auslöselogik koordiniert werden, siehe Cluster Technik für eine zentrale Anbindung mehrer Anlagenbereiche.
Kann eine Brandmeldeanlage einen PV-Feuerwehrschalter auslösen?
Bei dafür vorgesehenen Systemen ist das möglich. Kontaktlogik, Schnittstelle und Verhalten bei Netzausfall oder Fehler müssen projektspezifisch zwischen Elektro-, PV- und Brandschutzplanung abgestimmt werden.