Ausgangsleistung bis 2.000 VDC Neue Sicherungsserie ermöglicht Effizienzsteigerung bei Solarparks

Anbieter zum Thema

MERSEN Deutschland Eggolsheim GmbH

Nuventura GmbH

Photovoltaik spielt eine zentrale Rolle im klimaneutralen Energiemix. Damit PV-Anlagen zuverlässig Strom liefern, müssen sie bestmöglich gegen Überströme und Kurzschlüsse geschützt sein. Mersen hat jetzt eine neue Sicherungsserie speziell für Solarparks mit einer Ausgangsleistung von bis zu 2.000 VDC entwickelt.

Die von Photovoltaikanlagen erzeugte Strommenge steigt stetig: Nach Aussagen des Statistischen Bundesamtes hat sie 2024 in Deutschland mit einem Anteil von 13,8 % am erneuerbaren Energiemix einen neuen Höchstwert erreicht. Laut Bundesverband Solarwirtschaft wuchs die Leistung der Solarparks um rund 40 % im Vergleich zu 2023. 32 % der installierten PV-Leistung stammte von Freiflächen-PV-Anlagen, deren Leistung sich in den vergangenen Jahren immer weiter erhöht hat.

Leistung von PV-Modulen steigt kontinuierlich

Lag die durchschnittliche Ausgangsleistung von Solarparks 2009 noch bei 600 VDC, beträgt sie mittlerweile 1.500 VDC, mit Tendenz in Richtung 2.000 VDC. „Die Hersteller von PV-Modulen versuchen, die Effizienz ihrer Anlagen durch längere Kabelstrecken mit höherer Spannung zu steigern“, berichtet JT Sheehan, Senior Product Manager UL/CSA Fuse Products bei Mersen. Das Unternehmen ist spezialisiert auf Sicherungen und Sicherungszubehör, Überspannungsschutz und Energiemanagement für Energiespeichersysteme.

Die höhere Spannung ermöglicht es Herstellern von PV-Modulen, den Stromfluss und damit den Wärmeverlust zu reduzieren, ohne dass dadurch die Menge der transportierten elektrischen Energie sinkt. „Diese Maßnahmen tragen dazu bei, die Anzahl der Komponenten im System zu minimieren und Kosten zu reduzieren“, so Sheehan. Deshalb sind viele Hersteller von PV-Modulen zurzeit damit beschäftigt, ihre Produkte für den Einsatz in Anlagen mit einer Ausgangsleistung von bis zu 2.000 VDC zertifizieren zu lassen.

Sicherungsserie für hohe Spannungen

Mersen unterstützt diese Entwicklung mit neuen, leistungsstarken PV-Sicherungen der Serie „HP20Pxx“. Entwickelt für Solarfelder mit einer großen Anzahl in Reihe geschalteter PV-Module, bieten sie Ingenieuren eine große Flexibilität bei der Systemkonstruktion und -integration. PV-Sicherungen der Serie HP20Pxx sind mit Nennströmen von 20 A bis 60 A erhältlich und zeichnen sich durch eine niedrige Mindestausschaltleistung in Höhe des 1,35-fachen des Nennstromwertes aus. Diese Eigenschaften ermöglichen eine sichere Unterbrechung des Stromkreises unter typischen Bedingungen mit geringem Fehlerstrom. Betreiber von Solarparks können durch den Einsatz der Sicherungen die Betriebssicherheit ihrer Generatoranschlusskästen (Kombinationskästen), Wechselrichter und Solar-Laderegler auch bei hohen Spannungen gewährleisten.

Sicherungen sind international zertifiziert

Bisher liegen für die neuen PV-Sicherungen Zertifizierungen nach UL248-19 (USA) und UKCA (UK) vor – die Zulassungen gemäß der europäischen Norm IEC 60269-6 und der kanadischen Norm CSA C22.2 folgen in Kürze. Produktmanager Sheehan war maßgeblich an der Ausarbeitung des UL-Standards für die neuen Sicherungen beteiligt. Zudem ist er Mitglied in der NEMA Fuse Section 5FU und im IEC TC 32 Fuse Committee und wirkt so auch an der Definition der europäischen Standards mit. Mersen bringt sein umfangreiches Know-how im Solarbereich auf diese Weise weltweit in Normierungsverfahren ein.                                                   

Großes Potenzial für Freiflächen-PV-Anlagen

Das Besondere an den PV-Sicherungen der HP20Pxx-Serie ist nicht nur ihr hoher Ausgangsspannungsbereich. Die Sicherungen sind mit Abmessungen von 22 mm x 85 mm auch die kleinsten ihrer Art für PV-Anlagen mit 2.000 VDC auf dem Markt, so der Hersteller. Das Potenzial für die Sicherungen ist groß, denn allein in Deutschland gibt es viele freie Kapazitäten für die Errichtung von Photovoltaikanlagen.

Zum Beispiel auf landwirtschaftlich genutzten Flächen: Dort lässt sich mit aufgeständerten PV-Modulen Strom erzeugen, während unter den Anlagen Nutzpflanzen angebaut werden. Diese Art der Solarstromgewinnung bietet neben der Doppelnutzung von Flächen viele weitere Vorteile. So schützen die Module die Pflanzen vor Wetterextremen und erhalten die Bodenfeuchtigkeit. Dadurch lässt sich sowohl der Bewässerungsbedarf als auch der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln reduzieren.