{"id":715,"date":"2025-11-18T13:21:12","date_gmt":"2025-11-18T12:21:12","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.fronius.com\/solar-energy\/?p=715"},"modified":"2026-01-08T11:37:11","modified_gmt":"2026-01-08T10:37:11","slug":"fehlerlichtboegen-erkennen-verhindern","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.fronius.com\/solar-energy\/know-how\/fehlerlichtboegen-erkennen-verhindern\/","title":{"rendered":"Lichtbogenerkennung: Warum PV-Anlagen heute sicherer denn je sind"},"content":{"rendered":"\n

Photovoltaikanlagen gelten als sicher \u2013 und das sind sie auch. Eine Gefahr wird dennoch oft untersch\u00e4tzt: elektrische Lichtb\u00f6gen, die direkt an den Solarmodulen entstehen. Diese k\u00f6nnen Br\u00e4nde verursachen, die nur schwer zu lokalisieren und zu bek\u00e4mpfen sind. Genau hier kommt die AFCI-Technologie ins Spiel: Sie erkennt Lichtb\u00f6gen fr\u00fchzeitig und hilft so, potenzielle Brandrisiken zu minimieren. Wie Ihre PV-Anlage Fehlerlichtb\u00f6gen erkennt und verhindert, erfahren Sie in diesem Blogbeitrag.<\/strong><\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n

F\u00fcr die Sicherheit bei PV-Anlagen sorgen nicht nur strenge Normen, die elektrische Gefahren wie Kurzschl\u00fcsse oder Stromschl\u00e4ge minimieren, sondern auch Schutzvorrichtungen, die Sch\u00e4den bei Blitzeinschl\u00e4gen oder Spannungsspitzen abwenden und im Notfall f\u00fcr eine sichere Abschaltung sorgen.<\/p>\n\n\n\n

Aufgrund dessen ist das Brandrisiko von PV-Anlagen sehr gering: In Deutschland \u2013 einem der gr\u00f6\u00dften PV-M\u00e4rkte Europas mit mehr als 2 Millionen installierten Anlagen \u2013 kam es in den letzten 20 Jahren zu 350 Br\u00e4nden, in denen eine Solaranlage beteiligt war. Nur in 120 F\u00e4llen war diese auch die tats\u00e4chliche Brandursache.
* Statistisch gesehen bedeutet das, dass 99,994 % der PV-Anlagen keine Br\u00e4nde verursachen. Im Umkehrschluss sprechen wir von 0,006 % PV-Anlagen, die laut Statistik \u201ebrandgef\u00e4hrdet\u201c sind \u2013 das hei\u00dft 1 von 17.000 Anlagen.<\/p>\n\n\n\n

*\u201eAktuelle Fakten zur Photovoltaik in Deutschland\u201c<\/a>, Fraunhofer ISE, Bereich Photovoltaische Module und Kraftwerke, Freiburg, aktualisierter Stand 18.08.2025<\/td><\/tr><\/tbody><\/table><\/figure>\n\n\n\n
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Brandrisiko durch mangelhafte Installation<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Zu den h\u00e4ufigsten Brandursachen bei PV-Anlagen z\u00e4hlen Materialerm\u00fcdung und Korrosionserscheinungen, allen voran jedoch fehlerhafte Installationen: Besonders gef\u00e4hrlich sind serielle Lichtb\u00f6gen, die durch lose Kontakte, schlecht gecrimpte, also mechanisch zusammengepresste Stecker, besch\u00e4digte Kabel oder inkompatible Steckverbindungen entstehen. Werden beispielsweise MC4-Steckerverbindungen von unterschiedlichen Herstellern in einer PV-Anlage verbaut, unterscheiden sich diese nicht nur in den Materialien, sondern auch in der Alterung und W\u00e4rmeausdehnung, was einen Temperaturanstieg von bis zu 97\u00b0C an den Kontaktstellen bewirken kann.
Die Folge: Lichtb\u00f6gen, die Temperaturen von \u00fcber 1.000 \u00b0C erreichen k\u00f6nnen \u2013 genug also, um umliegendes Material zu entz\u00fcnden und Sch\u00e4den zu verursachen, die mitunter nicht von der Versicherung abgedeckt werden. Die unabh\u00e4ngige internationale Normungsorganisation (IEC) sieht deshalb die Verwendung von Steckerkomponenten desselben Herstellers vor.<\/p>\n\n\n\n

Prozess der Lichtbogenbildung in einem Leiter<\/strong>:<\/h4>\n\n\n\n
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1. Verkleinerung des Querschnitts des Leiters<\/p>\n\n\n\n

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2. H\u00f6herer \u00dcbergangswiderstand \u2192 erh\u00f6hte W\u00e4rmeentwicklung an der Kontaktstelle<\/p>\n\n\n\n

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3. H\u00f6here Temperatur beschleunigt den Verschlechterungsprozess \u2192 weitere Verringerung des Querschnitts und Erh\u00f6hung des Kontaktwiderstands (Schleife zwischen Schritt 2 und 3) <\/p>\n\n\n\n

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4. An einem bestimmten Punkt wird die Kontinuit\u00e4t des Leiters unterbrochen<\/p>\n<\/div>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

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DC-Optimierer: Zu viel des Guten?<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

F\u00fcr die Leistungsoptimierung auf Modulebene werden h\u00e4ufig DC-Optimierer in PV-Anlagen verbaut. Hinsichtlich Brandschutz bieten diese den (vermeintlichen) Vorteil, dass sie im Notfall Solarmodule abschalten k\u00f6nnen. Denn hier ist es wichtig zu wissen: PV-Anlagen arbeiten mit Gleichstrom und k\u00f6nnen nicht einfach abgeschaltet werden, weil sie Strom erzeugen, solange Licht auf die Module f\u00e4llt. Entsprechen moderne PV-Anlagen den sogenannten Rapid-Shutdown-Anforderungen, k\u00f6nnen die Optimierer im Brandfall die Spannung auf Modulebene auf ein sicheres Level minimieren (z.\u202fB. unter 30\u202fV oder sogar 1\u202fV pro Modul). Das erleichtert den Feuerwehreinsatzkr\u00e4ften das gefahrlose L\u00f6schen und reduziert das Risiko eines elektrischen Schlags, allerdings sind die Module nicht vollst\u00e4ndig vom Stromkreis genommen.<\/p>\n\n\n\n

Leider geht mit der Verwendung von Leistungselektronik an jedem einzelnen PV-Modul eine hohe Anzahl von Gleichstromanschl\u00fcssen in der PV-Anlage einher: Verglichen mit einer PV-Anlage ohne Leistungsoptimierer werden bei einer PV-Anlage mit Leistungsoptimierern sogar etwa dreimal so viele Steckverbindungen an den Modulen ben\u00f6tigt. Damit steigen wiederum die Wahrscheinlichkeit von elektrischen Lichtb\u00f6gen und das Brandrisiko. Hinzu kommt, dass DC-Leistungsoptimierer \u2013 so wie die meisten Photovoltaik-Komponenten \u2013 auf eine Umgebungstemperatur von 60 Grad Celsius ausgelegt sind. Im tats\u00e4chlichen Brandfall w\u00fcrden die DC-Optimierer also mit hoher Wahrscheinlichkeit rasch zu schmelzen oder zu schmoren beginnen, anstatt die Modulleistung sicher herunterzufahren.<\/p>\n\n\n\n

Nicht an der falschen Stelle sparen<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

Nicht kompatible Stecker oder statt Spezialwerkzeug einfach schnell mal die Kombizange benutzt? Die Anschaffung einer PV-Anlage ist mitunter teuer. Da erscheint es verlockend, f\u00fcr manche Installationen auf Hobbyelektriker aus dem Freundes- und Bekanntenkreis zur\u00fcckzugreifen, um etwas Geld zu sparen. Es ist allerdings nicht ratsam, hier am falschen Ende zu sparen, denn nur wenn Professionisten beauftragt werden, kann man davon ausgehen, dass die Anlage nach allen Sicherheitsstandards angeschlossen wurde.<\/p>\n\n\n\n

Genau das macht den Unterschied: PV-Anlagen stellen kein h\u00f6heres Brandrisiko als andere elektrische Anlagen dar. Es gilt jedoch, die entsprechenden Regeln f\u00fcr elektrische Sicherheit einzuhalten \u2013 sowohl was die Systemkomponenten als auch den Installationsvorgang selbst anbelangt. Langfristig lohnt es sich daher, auf Qualit\u00e4t und Professionalit\u00e4t zu setzen.<\/p>\n\n\n\n

Worauf bei der Installation geachtet werden muss<\/strong>:<\/h4>\n\n\n\n
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  1. Qualit\u00e4t der Komponenten (hochwertige Stecker, Kabel, Module, Wechselrichter)<\/li>\n\n\n\n
  2. Gewissenhafte Ausf\u00fchrung (korrektes Crimpen, Kabel sicher verlegen)<\/li>\n\n\n\n
  3. Einhaltung der vorgeschriebenen baulichen Ma\u00dfnahmen (Brandschutznormen, Erdung)<\/li>\n\n\n\n
  4. Einfachheit des Systems und minimale Anzahl von DC-Steckern<\/li>\n\n\n\n
  5. Regelm\u00e4\u00dfiger Check und ggf. Wartung der PV-Anlage<\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n
    <\/div>\n\n\n\n

    Arc Fault Circuit Interrupter (AFCI): Wie funktioniert die Lichtbogenerkennung in der PV-Anlage? <\/strong><\/h3>\n\n\n\n

    AFCI-Systeme erkennen gef\u00e4hrliche serielle Lichtb\u00f6gen, indem sie elektrische Signale im Gleichstromkreis kontinuierlich analysieren. Die Technologie \u00fcberpr\u00fcft das Stromsignal auf typische Muster, die auf einen Lichtbogen hindeuten. Dazu geh\u00f6ren beispielsweise Ver\u00e4nderungen im Frequenzspektrum des Stroms, impulsartige Stromspitzen, Stromfl\u00fcsse selbst bei unterbrochener Spannung, unregelm\u00e4\u00dfiges Rauschen sowie wiederholte Fehlerst\u00f6rungen innerhalb kurzer Zeit.<\/p>\n\n\n\n

    Deshalb \u00fcberwacht ein AFCI permanent die Strom- und Spannungsverl\u00e4ufe im DC-Kreis der PV-Anlage und erfasst sowohl nieder- als auch hochfrequente Signalanteile. Mithilfe digitaler Signalverarbeitung und eines intelligenten, lernf\u00e4higen Algorithmus werden die erfassten Signale untersucht und ausgewertet. Echte Lichtb\u00f6gen sollen so zuverl\u00e4ssig erkannt und gleichzeitig Fehlalarme vermieden werden. Sobald das System ein Muster erkennt, das eindeutig einem gef\u00e4hrlichen Lichtbogen zugeordnet werden kann, wird der betroffene Stromkreis innerhalb von Millisekunden getrennt. So wird die Energiezufuhr zum Lichtbogen gestoppt und ein Brand verhindert, bevor er entsteht.<\/p>\n\n\n\n

    St\u00f6ranf\u00e4lligkeit durch Umgebungsrauschen<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

    AFCI-Systeme sind gegen\u00fcber externen St\u00f6rfaktoren sehr empfindlich \u2212 darin liegt auch die gr\u00f6\u00dfte Herausforderung: Elektromagnetische Interferenzen (EMI) durch benachbarte Ger\u00e4te, Schaltvorg\u00e4nge oder atmosph\u00e4rische Einfl\u00fcsse (z.\u202fB. Blitzeinschl\u00e4ge) k\u00f6nnen \u00e4hnliche Signalmuster erzeugen wie Lichtb\u00f6gen. Werden diese vom AFCI falsch zugeordnet, kann das zu Fehlausl\u00f6sungen f\u00fchren \u2013 mit der Folge, dass die PV-Anlage unn\u00f6tig abgeschaltet wird und Ertragsverluste entstehen. Eine ausgereifte Technologie, wie der Fronius Arc Guard, schafft hier Abhilfe.<\/p>\n\n\n\n

    Fronius Arc Guard: Sicherheit inklusive<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

    Speziell f\u00fcr PV-Anlagen entwickelt, ist die Lichtbogenerkennung Fronius Arc Guard bereits soft- und hardwaretechnisch direkt im Fronius Wechselrichter integriert. Er wird einfach und unkompliziert \u00fcber die Benutzeroberfl\u00e4che des Wechselrichters aktiviert. Dadurch kommt die PV-Anlage ohne Zusatzkomponenten wie Schaltboxen oder weitere Anschlusspunkte aus. Dar\u00fcber hinaus spart man sich zus\u00e4tzlichen Installationsaufwand.<\/p>\n\n\n\n

    In die Entwicklung der intelligenten Fehlerlichtbogen-Schutzeinrichtung von Fronius konnten das umfangreiche Wissen und die langj\u00e4hrige Erfahrung des Unternehmens im Bereich Lichtbogenschwei\u00dfen einflie\u00dfen. Das Ergebnis ist eine effiziente Technologie, die auf die FFT-basierte spektrale Lichtbogenerkennung aufbaut: Eine mathematische Methode (Fast Fourier Transform), mit der ein Zeitsignal (z.\u202fB. Strom oder Spannung) in seine Frequenzanteile zerlegt wird und damit Stromverlauf und etwaige St\u00f6rungen \u2013 wie bereits beschrieben \u2212 analysiert werden. Innovative Techniken zur Mustererkennung sowie ein trainierter Lichtbogenerkennungsalgorithmus tragen dazu bei, dass der Fronius Arc Guard laufend verbessert wird und sich die Erkennungsgenauigkeit stetig erh\u00f6ht.<\/p>\n\n\n\n

    Vorsorge ist besser.<\/strong> Der Fronius Arc Guard arbeitet nach dem Vorsorgeprinzip \u2013 er erkennt und l\u00f6scht Lichtb\u00f6gen, bevor diese zu einem Brand f\u00fchren k\u00f6nnen. Wird ein sogenanntes Lichtbogenereignis erkannt, unterbrechen die Leistungsstufen des Wechselrichters die Strom\u00fcbertragung und stoppen die Stromeinspeisung ins Netz. So wird der Stromfluss unterbrochen und der Lichtbogen erlischt. W\u00e4hrend in den USA bereits seit 2018 spezielle Normen f\u00fcr AFCI-Systeme in PV-Anlagen gelten, gibt es derzeit noch keine normativen Forderungen auf EU-Ebene. Der Fronius Arc Guard erf\u00fcllt internationale Sicherheitsstandards zur Lichtbogenerkennung wie UL 1699B und IEC 63027 und ist damit zukunftssicher f\u00fcr globale M\u00e4rkte geeignet.<\/p>\n\n\n\n

    Schon gewusst?<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
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    Der leistungsstarke Wechselrichter Fronius Verto<\/a> f\u00fcr Landwirtschaften, Kleingewerbe, aber auch gr\u00f6\u00dfere Ein- und Mehrfamilienh\u00e4user ist standardm\u00e4\u00dfig mit einer automatischen Lichtbogenerkennung (AFCI) ausgestattet. Potenzielle Lichtb\u00f6gen werden schnell identifiziert und gel\u00f6scht \u2212 f\u00fcr mehr Sicherheit und Effizienz<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

    <\/div>\n\n\n\n

    Fazit:<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

    Photovoltaikanlagen sind nicht brandgef\u00e4hrlich, dennoch k\u00f6nnen Fehlerlichtb\u00f6gen, etwa durch besch\u00e4digte Steckverbindungen oder unsachgem\u00e4\u00dfe Installation, ein Risiko darstellen. Die Integration von AFCI-Technologie, wie dem Fronius Arc Guard, bietet hier eine gezielte L\u00f6sung: Sie erkennt kritische Muster im Stromverlauf und unterbricht den Stromkreis, bevor ein Brand entstehen kann. AFCI ist kein Zeichen f\u00fcr Unsicherheit \u2013 sondern ein intelligenter Zusatzschutz, der das ohnehin hohe Sicherheitsniveau von PV-Anlagen weiter st\u00e4rkt.<\/p>\n\n\n\n

    Weiterf\u00fchrende Informationen zum Thema Feuersicherheit und Lichtbogenerkennung in PV-Anlagen finden Sie in unserem Whitepaper und dem Webinar der Fronius Business Academy.<\/p>\n\n\n\n

    Fronius Whitepaper:<\/strong> Lichtbogenerkennung und -unterbrechung in PV-Anlagen<\/a><\/p>\n\n\n\n

    Fronius Webinar:<\/strong> Feuersicherheit von PV-Anlagen<\/a><\/p>\n\n\n\n

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    Photovoltaikanlagen gelten als sicher \u2013 und das sind sie auch. Eine Gefahr wird dennoch oft untersch\u00e4tzt: elektrische Lichtb\u00f6gen, die direkt an den Solarmodulen entstehen. Diese k\u00f6nnen Br\u00e4nde verursachen, die nur schwer zu lokalisieren und zu bek\u00e4mpfen sind. Genau hier kommt die AFCI-Technologie ins Spiel: Sie erkennt Lichtb\u00f6gen fr\u00fchzeitig und hilft so, potenzielle Brandrisiken zu minimieren. 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