{"id":578,"date":"2022-08-10T09:00:00","date_gmt":"2022-08-10T07:00:00","guid":{"rendered":"http:\/\/smartblue.skentwicklung.de\/?p=578"},"modified":"2026-09-03T17:34:41","modified_gmt":"2026-09-03T15:34:41","slug":"isolationsfehler-in-pv-anlagen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/smartblue.de\/en\/isolationsfehler-in-pv-anlagen\/","title":{"rendered":"Isolationsfehler in PV-Anlagen"},"content":{"rendered":"\n

Jeder PV-Betriebsf\u00fchrer<\/a> kennt folgendes Fehlerbild: Ein oder mehrere Wechselrichter starten versp\u00e4tet, besonders h\u00e4ufig an regnerischen Tagen. Die Meldung des Wechselrichters lautet: \u201eSt\u00f6rung \u2013 Isolationsfehler<\/strong>\u201c. In diesem Beitrag gehen wir n\u00e4her darauf ein und zeigen Ihnen, welche Rolle Isolationsfehler in PV-Anlagen dabei spielen und wie Sie diese fr\u00fchzeitig erkennen.<\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n

Hintergrund ist, dass jeder Wechselrichter einer PV-Anlage vor der Synchronisierung mit dem Strom-Netz eine Isolationsmessung durchf\u00fchrt. Unterschreitet der gemessene Widerstandswert einen Grenzwert, darf der Wechselrichter sich nicht auf das Netz aufschalten.<\/p>\n\n\n

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\n \"Hier\n
Hier sch\u00f6n zu sehen: Der \u201erote\u201c Wechselrichter springt deutlich sp\u00e4ter an!<\/div> <\/div><\/div>\n\n\n

Technischer Hintergrund<\/h2>\n\n\n\n

Hintergrund ist, dass jeder Wechselrichter einer PV-Anlage vor der Synchronisierung mit dem Strom-Netz eine Isolationsmessung durchf\u00fchrt. Unterschreitet der gemessene Widerstandswert einen Grenzwert, darf der Wechselrichter sich nicht auf das Netz aufschalten.<\/p>\n\n\n\n

Durch die Reihenschaltung der einzelnen PV-Module zu Strings, kommt es bei PV-Anlagen zu sehr hohen System-Spannungen im Bereich von ca. 300 \u2013 1.000 V. Damit es nicht zu einem Potentialausgleich gegen Erde kommt, m\u00fcssen alle Anlagenkomponenten eine ausreichende Isolierung aufweisen. Der im Idealfall sehr kleine Strom gegen Erde wird Leck- oder Fehlerstrom<\/strong> genannt. Isolationsfehler in PV-Anlagenk\u00f6nnen jedoch zu Stromschl\u00e4gen bei Ber\u00fchren der Anlage oder ihrer Unterkonstruktion f\u00fchren.<\/p>\n\n\n\n

Der Fehlerstrom setzt sich aus den Teil-Fehlerstr\u00f6men der einzelnen Komponenten der Photovoltaik<\/a>-Anlage zusammen. Dazu geh\u00f6ren unter anderem PV-Module, DC-Verkabelung sowie Wechselrichter. Die Isolationswiderst\u00e4nde der Komponenten k\u00f6nnen als Parallelschaltung gegen Erde betrachtet werden.<\/p>\n\n\n

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Ein PV-Modul muss mindestens einen Isolationswiderstand von 40 MOhm m\u00b2<\/strong> (DIN IEC 61215, DIN EN 61646<\/strong>) aufweisen. Der Mindestwert f\u00fcr den Isolationswiderstand eines Moduls kann wie folgt berechnet werden:<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n

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Gut zu wissen: <\/strong><\/p>\n

Die IEC-Zertifizierung legt\u00a0Standards f\u00fcr Photovoltaikanlagen\u00a0fest, die in Europa verkauft werden. Durch die\u00a0IEC-Zertifizierung\u00a0sind damit die\u00a0wesentlichen Betriebsanforderungen\u00a0gew\u00e4hrleistet. Zur Best\u00e4tigung h\u00f6herer Qualit\u00e4tsstufen dienen weitere Qualit\u00e4tssiegel wie z.B. das G\u00fctezeichen RAL-GZ 966 der G\u00fctegemeinschaft f\u00fcr Solarenergieanlagen oder der “Anlagenpass” des BSW\/ZVEH.<\/p> <\/div>\n <\/div>\n\n<\/div><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n

Ein PV-Modul muss mindestens einen Isolationswiderstand von 40 MOhm\/m\u00b2 (DIN IEC 61215, DIN EN 61646) aufweisen. Der Isolationswiderstand eines Moduls kann wie folgt berechnet werden (Mindestwert):<\/p>\n\n\n

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Diese Gleichung gilt selbstverst\u00e4ndlich auch f\u00fcr gr\u00f6\u00dfere Bereiche. F\u00fcr ein Modulfeld mit identischen Modultypen ergeben sich daher die beiden folgenden Formeln:<\/p>\n\n\n

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Alternative Berechnungsm\u00f6glichkeit des Isolationswiderstands einer Modulfelds (Mindestwert):<\/p>\n\n\n

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Wechselrichter messen und \u00fcberwachen den Gesamt-Isolationswiderstandswert aller angeschlossenen Komponenten. Der Grenzwert liegt bei Riso > 1 kOhm\/V<\/strong>, muss aber mindesten 500 kOhm<\/strong> gro\u00df sein (gem\u00e4\u00df DIN VDE 0126-1-1). Ausgenommen davon sind PV-Anlagen mit galvanischer Trennung vom Netz (durch Transformatoren).<\/p>\n\n\n\n

PV-Anlagen mit transformatorlosen Wechselrichtern sind im Einspeisebetrieb hingegen nicht galvanisch vom Netz getrennt. Sie d\u00fcrfen laut der Norm DIN VDE 0126-1-1 einen bestimmten Grenzwert der Isolierung vor der Netzaufschaltung nicht unterschreiten. Der vorgeschriebene Grenzwert f\u00fcr solche PV-Anlagen orientierte sich bei der Normerstellung an g\u00e4ngigen Installationsvorschriften. Aufgrund des Konflikts der Normen bei Anlagen mit gro\u00dfen Generatorfl\u00e4chen, hat die SMA Solar Technology AG<\/a> zusammen mit der deutschen Berufsgenossenschaft die Bestimmung des Grenzwertes neu erarbeitet.<\/p>\n\n\n

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Der neue Riso\u2011Grenzwert ist umgekehrt proportional zur Leistung des Wechselrichters und entspricht dem von DIN EN 61646 und DIN IEC 61215 geforderten Riso\u2011Grenzwert von 40 MOhm\/m\u00b2 bei einem Modulwirkungsgrad von 5 %. Der Mindestwert wurde in diesem Zuge auf 200 kOhm<\/strong> gesenkt. Noch kleinere Isolationswiderst\u00e4nde k\u00f6nnen gef\u00e4hrliche Fehlerstr\u00f6me hervorrufen.<\/p>\n\n\n\n

Beispiele<\/h2>\n\n\n\n

Wie die Formel f\u00fcr den RisoModulfeld<\/sub> zeigt, wird der Isolationswiderstand immer kleiner, je gr\u00f6\u00dfer das Modulfeld wird. Dies kann dazu f\u00fchren, dass obwohl die Module noch die geforderten 40 MOhm m\u00b2 erf\u00fcllen, der im Wechselrichter hinterlegte Grenzwert unterschritten wird.<\/p>\n\n\n

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Wechselrichter-Nennleistung: 9000 W\nModulfl\u00e4che: 1,58 m x 0,808 m\nModulanzahl: 52<\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n<\/div>\n\n\n<\/div>\n\n\n

Damit liegt der Wert zwar noch knapp oberhalb des geforderten Mindestwerts von 200 kOhm (vor 2010: 500 kOhm), aber hinzu kommen jetzt noch die Isolationswerte der anderen Komponenten. Au\u00dferdem sind in \u00e4lteren Wechselrichtern oft noch h\u00f6here Grenzwerte hinterlegt. Bei der Beispielanlage liegt der Grenzwert bei ca. 1.000 kOhm. Dies kann aus dem Graphen abgelesen werden:<\/p>\n\n\n

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\n \"Widerstandslinie\n
Widerstandslinie knapp unter 1000 kOhm. Der Peak, der um 9:25 Uhr zu erkennen ist, ist wahrscheinlich auf einen Kommunikationsfehler zur\u00fcckzuf\u00fchren.<\/div> <\/div><\/div>\n\n\n

Der Isolationswert bewegt sich in diesem Beispiel bis ca. 9:00 Uhr im Bereich um ca. 500 kOhm. Wie die Berechnung gezeigt hat, kann der Isolationswert des Modulfeldes bereits auf 602,5 kOhm sinken, ohne dass die Module einen Defekt aufweisen. In diesem Fall wird man bei einem Einsatz vor Ort vermutlich keinen Fehler an der Anlage finden. <\/p>\n\n\n\n

Es ist sehr wichtig, Isolationsfehler in PV-Anlagen vor einem Service-Einsatz ausreichend zu analysieren. Daf\u00fcr ist grundlegend, dass der Datenlogger<\/a> den vom Wechselrichter gemessenen Isolationswert und idealerweise auch die Fehler und Ereignismeldungen aufzeichnet<\/p>\n\n\n

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Wechselrichter Nennleistung: 12.000 W\nModulfl\u00e4che: 1,58 m x 0,808 m\nModulanzahl: 64\n<\/div>\n\n <\/div>\n <\/div>\n<\/div>\n\n\n<\/div>\n\n\n

In diesem Beispiel liegt der Isolationswert bis ca. 11:00 Uhr deutlich unter 100 kOhm, der geringste zugelassene Isolationswert der Module betr\u00e4gt 489,57 kOhm. Es ist also davon auszugehen, dass es vor Ort wirklich Isolationsprobleme gibt. Durch welches Ger\u00e4t der Fehler verursacht wird, muss in diesem Fall vor Ort gepr\u00fcft werden.<\/p>\n\n\n

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Pr\u00fcfung auf zu gro\u00dfe Isolationswiderst\u00e4nde bei geerdeten Anlagen<\/h2>\n\n\n\n

Wie oben erw\u00e4hnt gelten die Vorschriften der DIN VDE 0126-1-1 nur f\u00fcr Wechselrichter, die ohne Transformator mit dem Netz verbunden sind. Ist der Wechselrichter durch einen Transformator galvanisch vom Stromnetz getrennt, dann darf man auch einer der beiden Pole der Modulreihen geerdet betreiben. Bei D\u00fcnnschichtmodulen ist diese Anschlussvariante sogar notwendig, da ansonsten die Module durch Korrosion der sogenannten TCO-Schicht besch\u00e4digt werden k\u00f6nnen. Dieses Ph\u00e4nomen wird teilweise auch als Potentialinduzierte Degradation bezeichnet (PID). Im Gegensatz zur umkehrbaren PID, die bei modernen Siliziumsolarzellen kaum noch auftritt, k\u00f6nnen D\u00fcnnschichtmodule unumkehrbaren Schaden nehmen. <\/p>\n\n\n\n

Bei der Verwendung dieser Technologie ist es deshalb wichtig, die Einhaltung einer Obergrenze beim Isolationswiderstand zu \u00fcberwachen. Wird diese \u00fcberschritten, droht eine dauerhafte Besch\u00e4digung der Solarmodule. Besonders nach Arbeiten an der Anlage muss sichergestellt werden, dass der Isolationswiderstand im angemessenen (niedrigen) Bereich liegt.<\/p>\n\n\n\n

Fazit: Isolationsfehler in PV-Anlagen durch passende Analysen erkennen<\/h2>\n\n\n\n

Dass Wechselrichter an verregneten Tagen versp\u00e4tet starten, ist kein seltenes Bild in der Photovoltaik<\/a>. Die Ursache muss aber nicht immer ein Defekt oder Isolationsfehler in PV-Anlagen sein. Da es sehr aufwendig sein kann, einen Isolationsfehler vor Ort zu finden, sollten Sie vor einem Service-Einsatz pr\u00fcfen, ob wirklich ein Defekt zugrunde liegt. Zu beachten ist, dass der im Wechselrichter hinterlegte Grenzwert nicht einheitlich ist. Der Wert liegt in der Regel zwischen 200 kOhm und 1.000 kOhm (bei Fragen zu dem hinterlegten Grenzwert, kontaktieren Sie einfach den jeweiligen Wechselrichter-Hersteller). <\/p>\n\n\n\n

Deutlich wird auch, wie wichtig es ist, dass Datenlogger<\/a> den Wert der Isolationsmessung aufzeichnen und versenden. Gleiches gilt auch f\u00fcr das Ereignisprotokoll des Wechselrichters! Diese Erkenntnis l\u00e4sst sich auch auf andere Fehler in einer PV-Anlage \u00fcbertragen: Je detaillierter die Analyse des Betriebsf\u00fchrers ausf\u00e4llt, desto besser lassen sich Service-Eins\u00e4tze vor Ort vorbereiten oder sogar vermeiden<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Jeder PV-Betriebsf\u00fchrer kennt folgendes Fehlerbild: Ein oder mehrere Wechselrichter starten versp\u00e4tet, besonders h\u00e4ufig an regnerischen Tagen. Die Meldung des Wechselrichters lautet: \u201eSt\u00f6rung \u2013 Isolationsfehler\u201c. In diesem Beitrag gehen wir n\u00e4her darauf ein und zeigen Ihnen, welche Rolle Isolationsfehler in PV-Anlagen dabei spielen und wie Sie diese fr\u00fchzeitig erkennen. Hintergrund ist, dass jeder Wechselrichter einer PV-Anlage […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":3251,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[2,34],"tags":[35,3,36,37,38,39,40],"class_list":["post-578","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-allgemein","category-wartung","tag-anlagenkomponenten","tag-anlagenueberwachung","tag-fehlfunktionen","tag-instandsetzung","tag-kennlinienmessung","tag-stoerfallmanagement","tag-systemkomponenten"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/smartblue.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/578","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/smartblue.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/smartblue.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/smartblue.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/smartblue.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=578"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/smartblue.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/578\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":3253,"href":"https:\/\/smartblue.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/578\/revisions\/3253"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/smartblue.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media\/3251"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/smartblue.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=578"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/smartblue.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=578"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/smartblue.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=578"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}