Als ich noch nicht in der Elektrobranche gearbeitet hatte, war mir der Begriff „unter Last“ ein Rätsel. Ich konnte nicht unterscheiden zwischen unter Last und unter Spannung. Aber mittlerweile glaube ich, habe ich es begriffen.
Unterschied zwischen „unter Last“ und „unter Spannung“
Unter Spannung
Beginnen wir mit „unter Spannung“. Unter Spannung steht ein elektrischer Leiter, wenn durch ihn Strom fliesst sobald der Stromkreis geschlossen wird.
Wann ist ein Stromkreis geschlossen? Ein Stromkreis ist dann geschlossen, wenn der Strom vom strombringenden Leiter (Aussenleiter) über den Neutral- oder Schutzleiter „zurückfliessen“ kann.
Ein Stromkreis kann auch über den Menschen geschlossen werden, indem der Strom durch den Menschen fliesst. Es gibt unterschiedliche Wege, die der Strom in diesem Fall nehmen kann:
- Entweder der Strom fliesst vom Aussenleiter durch den Menschen und dann über den Neutral- oder Schutzleiter zurück (bei gleichzeitigem Berühren des Aussen- und des Neutral-/Schutzleiters). In diesem Fall figuriert der Mensch wie eine Lampe oder ein anderes Betriebsmittel.
- Oder der Strom fliesst vom Aussenleiter durch den Menschen und dann über den Boden zurück zu seinem „Ursprung“ (Sternpunkt der Trafostation). In diesem Fall reicht es, wenn man einen stromführenden Leiter berührt (8ung, auch der Neutralleiter kann unter Spannung stehen) und selbst geerdet ist.
Weil ein Stromkreis auch über den Menschen geschlossen werden kann, wenn ein Mensch einen unter Spannung stehenden elektrischen Leiter berührt, sind unter Spannung stehende Leiter grundsätzlich mal als gefährlich anzusehen. Das gilt auch für Photovoltaikanlagen.
Unter Last
Unter Last ist ein geschlossener Stromkreis. „Unter Last“ bedeutet demnach, dass Strom effektiv fliesst.
Wenn nun unter Last ein Stromkreis getrennt wird, kann es einen Funken geben:
- Probiere es aus, indem du den Staubsauger im eingeschalteten Zustand aussteckst. Dabei solltest du einen kleinen Funken sehen.
- Probiere es nochmals, indem du den Staubsauger aussteckst, wenn er nicht mehr läuft. Dann siehst du keinen Funken. Die elektrischen Bauteile des Staubsaugers stehen nun zwar unter Spannung und es fliesst auch ein ganz geringer Strom (Standby), doch erst wenn du den Staubsauger einschaltest, fliesst genug Strom, dass du einen Funken siehst.
Photovoltaik-Module auch dann unter Spannung, wenn keine Sonne scheint
Ein häufiger Irrtum ist, dass PV-Module nur dann unter Spannung stehen, wenn die Sonne draufscheint. Das ist falsch. PV-Module stehen auch dann unter Spannung, wenn sie im Schatten sind. Nur, wenn es dunkel ist, ist die Spannung weg.
Weil es einfacher ist, am Tag zu arbeiten, werden PV-Module am Tag zusammengesteckt. Auch bei Reparaturen oder dem Ersatz von einzelnen Modulen wird in der Regel am Tag gearbeitet. Das bedeutet, dass man an einer PV-Anlage arbeitet, die unter Spannung steht.
Was gilt es zu beachten, wenn man an einer PV-Anlage arbeitet, die unter Spannung steht?
Zuerst einmal gibt es spezielle Stecker, mit welchen die einzelnen Module verbunden werden, die so gebaut sind, dass es nicht möglich ist, mit den Fingern die leitenden Teile zu berühren. Das ist schon mal gut und trägt viel zur Sicherheit beim Arbeiten mit PV-Anlagen bei.
Doch diese Stecker nützen nichts, wenn zwei PV-Module unter Last voneinander getrennt werden. Denn dann kann ein Lichtbogen (Funke) entstehen, der einerseits sehr hell ist (Schneeblende), andererseits sehr heiss werden kann und, wenn es dumm geht, auf den Menschen überspringen kann.
Deshalb muss vor dem Trennen von PV-Modulen geprüft werden, ob die elektrischen Leiter unter Last stehen, sprich Strom führen. Dies kann man mit einer Strommesszange machen. Der potenziell stromführende Leiter wird in die Zange genommen. Das Gerät zeigt an, ob und wie viel Strom der Leiter gerade führt.
Trennen des Anlageschalter der PV-Anlage bietet keine 100-prozentige Sicherheit
In der Regel wird vor PV-Anlagen ein Anlageschalter eingebaut, der es ermöglicht, die PV-Anlage vom Netz zu trennen. Die Idee des Anlageschalters ist es, dass die PV-Anlage nicht mehr unter Last steht; dass also die Spannung, die eine PV-Anlage erzeugt, nicht mehr zu einem Stromfluss führt (Trennen des Stromkreises).
Trotzdem kann aber eine PV-Anlage oder gewisse Module weiterhin unter Last stehen. Dies, wenn irgendwo ein Fehler ist und Strom über einen anderen Weg als über den Anlageschalter abfliesst (typischerweise über Erde). Deshalb ist es wichtig, dass vor dem Trennen von PV-Modulen zuerst mit dem Amperemeter geschaut wird, ob ein Stromfluss vorhanden ist.
Praxisbeispiele zum Trennen von PV-Modulen unter Last (gefährlich)
Ein passendes youtube-Video zum Gesagten findet ihr hier: