Hoe aard je een balkoncentrale

De populariteit van balkoncentrales (stekker-zonnepanelen) in Duitsland is ongebroken. Door het Solar-pakket I van de federale regering zijn bureaucratische hindernissen massaal weggenomen. Maar ondanks alle versoepelingen blijft één onderwerp voor veel exploitanten een gesloten boek: De aarding en de potentiaalvereffening.

Velen vragen zich af: Is het eenvoudig aansluiten op een Schuko-stopcontact voldoende, of bestaat het risico op een elektrische schok of brand bij blikseminslag? In deze uitgebreide gids leert u alles over de wettelijke verplichtingen, technische uitvoeringsmogelijkheden en krijgt u een nauwkeurige handleiding.

Balkoncentrale aarden: plicht of keuze?

De vraag naar de aardingsplicht voor balkoncentrales kan niet met een eenvoudig ja of nee beantwoord worden. Er moet strikt onderscheid gemaakt worden tussen de functionele aarding (aarde via het stroomnet) en de bliksembeveiliging c.q. aanvullende potentiaalvereffening van het montagesysteem.

1. De beschermingsleiding (PE) via het stopcontact (plicht)

Elke in Duitsland toegelaten omvormer (bijv. van Hoymiles, Anker of Deye) beschikt over een AC-aansluiting. Via de aansluitkabel – ongeacht of het een conventionele Schuko-stekker of een speciale Wieland-stekker betreft – wordt de behuizing van de omvormer automatisch verbonden met de beschermingsleiding (PE, de groen-gele draad) van uw huisinstallatie. Dit is absoluut verplicht en wordt gewaarborgd door het CE-certificaat en de NA-beveiliging van de omvormer.

2. Aarding van het aluminium montagesysteem (DIN VDE 0100-712)

Hier ontstaat vaak verwarring. De norm DIN VDE 0100-712 schrijft voor dat metalen onderconstructies van PV-installaties moeten worden opgenomen in de functionele potentiaalvereffening van het gebouw.

• Wanneer is het verplicht? Als de balkoncentrale zich bevindt in een gebied dat bliksembeveiligingstechnisch gevaarlijk is (bijv. op een dak, een blootgesteld dakterras of als het gebouw over een bliksembeveiligingsinstallatie beschikt).

• Wanneer is het een dringende aanbeveling? Bij een standaardmontage aan het balkonhek op de 2e verdieping. Het beschermt tegen het onder spanning komen te staan van het gehele metalen hek van het balkon in geval van een defect (bijv. een doorgesleten kabel).

Balkoncentrale aarden: Hoe werkt het technisch?

Wanneer we het hebben over hoe een balkoncentrale te aarden, gaat het er in essentie om een geleidende verbinding tot stand te brengen tussen de frames van de zonnepanelen, het montagesysteem en de aarde.

Aluminium (waarvan de meeste frames en rails gemaakt zijn) vormt in de lucht een isolerende geanodiseerde laag. Een eenvoudige schroefverbinding is daarom vaak niet voldoende om de elektrische stroom betrouwbaar te geleiden.

De gereedschappen voor een normconforme aarding:

• Aardklemmen / Aardpinnen: Deze hebben kleine metalen punten (meestal van roestvrij staal) die bij het vastdraaien door de geanodiseerde laag van het modelframe dringen om een direct metalen contact tot stand te brengen.

• Aardkabel: Voor de zuivere potentiaalvereffening (bescherming tegen aanraakspanning) is een koperen, groen-gele geleider met een doorsnede van minimaal $6\text{ mm}^2$ nodig. Indien de installatie bovendien tegen bliksemstromen moet worden beschermd (functionele aarding bij bliksembeveiligingssystemen), is een doorsnede van $16\text{ mm}^2$ (koper) of $8\text{ mm}$ (aluminium/staal) voorgeschreven.

Balkoncentrale aarden handleiding: Stap voor stap

Indien u besloten heeft een aanvullende potentiaalvereffening voor uw balkoncentrale in te richten, kunt u deze praktische handleiding volgen.

⚠️ Belangrijke veiligheidsaanwijzing: Werkzaamheden aan het 230V-huisnet of aan de hoofdaardingsrail (HES) van het huis mogen in Duitsland volgens § 13 NAV alleen door een geregistreerde elektricien worden uitgevoerd! De mechanische voorbereiding van het systeem kunt u echter zelf uitvoeren.

Stap 1: Moduulramen onderling verbinden

Verbind de aluminium frames van de zonnepanelen met het montagesysteem. Gebruik hiervoor speciale aardingsplaatjes of aardklemmen die de geanodiseerde laag doorbreken.

Stap 2: Aardkabel aan het systeem bevestigen

Bevestig een groen-gele solarkabel (minimaal $6\text{ mm}^2$ koper) met behulp van een gecertificeerde aardklem (bijv. van Schletter of K2) stevig aan het montagesysteem.

Stap 3: Verbinding met de hoofdaardingsrail (HES)

Leid de aardingskabel langs de kortste weg het gebouw of de kelder in naar de hoofdaardingsrail van het huis. Sluit deze daar aan op een vrije plaats. Mocht een directe weg naar de HES niet mogelijk zijn, dan kan in overleg met een elektricien ook een verbinding met de onderverdeling (groen-gele rail in de meterkast) worden overwogen.

Speciale situaties in de praktijk

Balkoncentrale aarding via de dakgoot – Toegestaan?

De vraag balkoncentrale aarding dakgoot lees je heel vaak in doe-het-zelf-forums. Het duidelijke antwoord vanuit elektrotechnisch oogpunt luidt: Nee, dit is niet toegestaan en gevaarlijk.

Een dakgoot of regenpijp is geen gedefinieerde aardingspunt. De afzonderlijke segmenten zijn vaak alleen in elkaar gestoken, gelijmd of door vuil en oxidatie van elkaar geïsoleerd. Er is geen duurzame, bliksemstroombestendige verbinding met de aarde. Wie zijn balkoncentrale aansluit op de dakgoot, riskeert dat bij een storing of blikseminslag het gehele afwateringssysteem van het huis onder hoogspanning komt te staan.

Aarding van balkoncentrale via een aardpen

Als de balkoncentrale zich in de tuin bevindt (bijv. op het gazon, een beugel op het terras of het garagedak), is de aarding via een aardpen een uitstekende optie.

Hierbij wordt een zogenaamde kruisaarder of diepteaarder (meestal 1,5 tot 2 meter lang, van thermisch verzinkt staal of roestvrij staal) de grond in geslagen. Het montagesysteem wordt vervolgens met een massieve aardingsdraad rechtstreeks op deze aardpen aangesloten.

• Belangrijk: Ook deze aparte aardpen moet idealiter worden verbonden met de rest van de potentiaalvereffening van de woning, om gevaarlijke potentiaalverschillen (spanningsverspreiding) tussen binnen en buiten te voorkomen.

Bijzonderheid: Aarding balkoncentrale 4 modules (grote installaties tot 2000W)

Sinds het Solar-pakket I mogen balkoncentrales een modulevermogen van maximaal 2000 Watt (piek) hebben, terwijl de omvormer op 800 Watt teruglevert. Dit leidt vaak tot configuraties met 4 modules.

Bij een aarding balkoncentrale met 4 modules neemt het metalen oppervlak drastisch toe. Het volgende moet in acht worden genomen:

1. Doorverbinding: Alle 4 modulframes moeten ononderbroken geleidend met elkaar worden verbonden. Het is niet voldoende om slechts één rail te aarden, als de modules geïsoleerd zijn gemonteerd.

2. Kabelbeheer: Aangezien bij 4 modules aanzienlijk meer DC-kabels (gelijkstroom) worden gelegd, moeten deze netjes worden gebundeld. Ze mogen geen scherpe metalen randen raken om aardfouten door doorgesleten isolatie door de jaren heen te voorkomen.

Conclusie: Veilig bedrijf door vakkundige installatie

Een balkoncentrale is een volwaardige energiecentrale. Hoewel de omvormer zichzelf beschermt via de normale netkabel, biedt een extra aarding van het metalen frame een doorslaggevend pluspunt op het gebied van veiligheid. Wie op de begane grond of in de tuin bouwt, kan goed werken met een aardpen. Wie hoog op het dak of aan de gevel gaat, kan niet om een echte integratie in de huisaardingsvereffening heen. Laat in geval van twijfel altijd een elektricien naar de installatie kijken – veiligheid gaat voor!

Veelgestelde vragen

1. Is de aarding via een normaal Schuko-stopcontact voldoende?

Voor de interne beveiliging van de omvormer wel. De omvormer voert foutstromen uit zijn behuizing via de Schuko-stekker af. Het aluminium frame, waarop de modules liggen, wordt hierdoor echter niet geaard.

2. Wat gebeurt er als ik mijn balkoncentrale helemaal niet extra aard?

In de meeste gevallen (bijv. beschermde montage aan een betonnen balkon op de 1e verdieping) gebeurt er niets, aangezien de modules beschermend geïsoleerd zijn. Mocht echter een kabel beschadigd raken en het niet-geaarde metalen frame aanraken, dan komt de constructie onder spanning te staan. Bij aanraking van het frame kan men dan een elektrische schok krijgen.

3. Kan ik het frame aan het balkonhek aarden?

Alleen als het balkonhek zelf aantoonbaar stevig is opgenomen in de potentiaalvereffening van het gebouw. Bij moderne nieuwbouw is dit vaak het geval, bij oudere gebouwen zelden. Als het hek niet geaard is, verspreidt u in het ergste geval de storing over het gehele hek.

4. Welke kabeldoorsnede heb ik nodig voor de potentiaalvereffening?

Voor de zuivere beschermingspotentiaalvereffening zonder bliksembeveiliging eist de VDE een doorsnede van minimaal $6\text{ mm}^2$ koper (groen-geel).

5. Is een Wieland-stekker veiliger met betrekking tot aarding dan een Schuko-stekker?

Met betrekking tot de aarding (de beschermingsleiding) zijn beide stekkers absoluut gelijkwaardig. De Wieland-stekker biedt alleen een aanraakbeveiliging aan de pinnen bij het loskoppelen, wat bij de Schuko-stekker echter ook wordt opgevangen door de voorgeschreven NA-beveiliging (uitschakeling in minder dan 200 milliseconden) in de omvormer.

6. Hoe verbind ik de zonnepanelen als ze naast elkaar liggen?

U gebruikt hiervoor zogenaamde module middenklemmen met geïntegreerde aardingsplaatjes (aardingspennen). Deze plaatjes hebben kleine klauwen die bij het vastdraaien van de modules tegelijkertijd in beide frames boren en zo de elektrische brug slaan.

7. Kan ik een balkoncentrale aangesloten laten bij onweer?

Ja, een normaal onweer beschadigt de installatie niet. Bij een directe blikseminslag in de directe omgeving helpt echter alleen professionele overspanningsbeveiliging (Type 1 / Type 2) in de meterkast om de omvormer tegen de extreme overspanning te beschermen.

8. Moet de aarding door de netbeheerder of het Marktstammdatenregister worden goedgekeurd?

Nee. Noch de Bundesnetzagentur (Marktstammdatenregister) noch de netbeheerder controleren de fysieke aarding van uw systeem. U bent als exploitant van de installatie echter zelf verantwoordelijk voor de veilige en normconforme staat (volgens VDE).