Ein auf der Gleichstromseite einer Solaranlage installiertes Kabel ist Bedingungen ausgesetzt, die Ausfälle beschleunigen, wenn die Spezifikation allgemein gehalten ist: kontinuierliche UV-Strahlung, Temperaturwechsel, Feuchtigkeit, Abrieb, Zugbelastung während der Montage und Gleichspannung. Daher sollte der Kauf eines zertifizierten Photovoltaikkabels nicht nur bedeuten, ein Produkt mit einer entsprechenden Handelskennzeichnung zu erwerben. Es bedeutet auch, sicherzustellen, dass das Produkt die für das jeweilige Projekt festgelegten regulatorischen, elektrischen, mechanischen und dokumentarischen Anforderungen erfüllt.

In Photovoltaikanlagen ist das Kabel kein bloßes Zubehör. Es beeinflusst die Anlagensicherheit, elektrische Verluste, die Verfügbarkeit der einzelnen Strings und die Wartungskosten über die gesamte Lebensdauer der Anlage. Eine ordnungsgemäße Zertifizierung minimiert das Risiko, ein Kabel zu erhalten, das mit der elektrischen Architektur inkompatibel ist oder den Betriebsbedingungen nicht standhält.

Was definiert ein zertifiziertes Photovoltaikkabel?

Der Begriff „genehmigt“ kann in einer Spezifikation unterschiedliche Bedeutungen haben. In manchen Verträgen bedeutet er, dass das Kabel von der technischen Abteilung des Auftraggebers oder des Generalunternehmers freigegeben wurde. In anderen Verträgen bedeutet er, dass technische Dokumentationen vorliegen, die die Einhaltung einer bestimmten Norm belegen. Er kann auch eine Liste von Herstellern umfassen, die zuvor für das Projekt qualifiziert wurden.

Die erste Frage lautet daher nicht einfach: „Ist das Kabel zertifiziert?“. Die richtige Frage lautet: Nach welcher Norm, welchen Konstruktionsanforderungen und Abnahmekriterien ist es zertifiziert? Ohne diese Definition kann der Begriff relevante Unterschiede in Konstruktion, Nennspannung, Wärmeklasse, Feuerbeständigkeit und Umweltverträglichkeit verschleiern.

Für Solaranwendungen ist ABNT NBR 16612 eine zentrale Referenz auf dem brasilianischen Markt für Kabel in Photovoltaikanlagen. Internationale Normen wie IEC 62930 und EN 50618 können je nach Projekt, Herkunft der Technologie, Auftraggeber oder Liefervertrag erforderlich sein. Eine Gleichwertigkeit der Dokumente sollte nicht vorausgesetzt werden. Jede Anforderung muss vom zuständigen Ingenieurteam geprüft werden.

Ein technisches Zertifizierungsverfahren stellt sicher, dass das gelieferte Kabel dem geprüften und dokumentierten Kabel entspricht. Dies umfasst Leiter, Isolierung, Mantel, Nennquerschnitt, Spannungsklasse, Kennzeichnung und Chargenrückverfolgbarkeit. Ein Zertifikat oder Bericht, der nicht der tatsächlich gelieferten Konstruktion entspricht, bietet keinen Schutz für den Betrieb.

Standards und Anforderungen, die in die Analyse einbezogen werden sollten.

Solarkabel sind für Gleichstromkreise (DC) ausgelegt, was besondere Aufmerksamkeit erfordert. Im Gegensatz zu Wechselstromkreisen (AC) ist die Unterbrechung von Lichtbögen bei Gleichstrom deutlich kritischer. Photovoltaikanlagen können zudem mit hohen Spannungen betrieben werden, die in vielen größeren Anlagen bis zu 1.500 V DC erreichen. Die Spannungsklasse des Kabels muss der maximal zu erwartenden Systemspannung entsprechen, einschließlich der minimalen Temperaturbedingungen, bei denen die Leerlaufspannung der Module ansteigen kann.

Die anwendbare Norm bildet die Grundlage, ersetzt aber nicht die Analyse der Installation. In der Praxis sollte die Zertifizierung Eigenschaften wie verzinnte Kupferleiter, Flexibilität im Einklang mit der Installationsmethode, Isolierung und vernetzte Ummantelung sowie Beständigkeit gegen UV-Strahlung, Ozon, Feuchtigkeit und Temperaturschwankungen bewerten. Auch die Beständigkeit gegen Flammenausbreitung kann relevant sein, insbesondere in internen Leitungsführungen, Kabelrinnen, Wechselrichtern, Kontrollräumen und Bereichen mit strengeren Unternehmensanforderungen.

Die Beständigkeit gegenüber äußeren Einflüssen berechtigt nicht zu einem uneingeschränkten Einsatz in jedem Anwendungsfall. Eine schwimmende Anlage, ein Industriedach mit korrosiver Atmosphäre, eine Küstenregion oder eine von Nagetieren bedrohte Einrichtung erfordern möglicherweise zusätzliche Schutzmaßnahmen oder eine spezifische technische Lösung. Die Zertifizierung muss die tatsächlichen Umgebungsbedingungen widerspiegeln und nicht nur die im Auftrag angegebene Anwendung.

Kennzeichnung und Rückverfolgbarkeit sind Teil der Konformitätsbewertung.

Die auf dem Kabelmantel aufgedruckte Kennzeichnung ist ein praktischer Prüfpunkt vor Ort. Sie sollte die Identifizierung des Herstellers, des Querschnitts, der Spannung, der anwendbaren Norm und weiterer in der Spezifikation angegebener Daten ermöglichen. Bei Abweichungen oder Untersuchungsbedarf sind die Chargenrückverfolgbarkeit und die Qualitätsdokumentation entscheidend, um die Herkunft des Materials zu ermitteln und die Auswirkungen auf die Anlage einzugrenzen.

Bei kritischen Projekten ist es ratsam, im Prüfplan festzulegen, welche Dokumente der Lieferung beizufügen sind: technisches Datenblatt, Konformitätserklärung, erforderliche Zertifikate oder Prüfberichte, Chargenkennzeichnung und Prüfprotokolle. Die Dokumentation sollte vor der Materialfreigabe und nicht erst nach der Installation angefordert werden.

Wie man das Kabel für jeden Abschnitt des Kraftwerks auswählt

Die Wahl des Querschnitts darf nicht allein auf Basis des Nennstroms des Moduls erfolgen. Bei der Dimensionierung müssen der maximale Stromkreisstrom, Korrekturfaktoren für Gruppierung und Temperatur, die Installationsmethode, der zulässige Spannungsabfall und die in der geltenden Norm festgelegte Strombelastbarkeit berücksichtigt werden. Bei langen Abschnitten zwischen Strings, Anschlusskästen und Wechselrichtern kann der Spannungsabfall einen größeren Querschnitt als den allein durch die Strombelastbarkeit definierten rechtfertigen.

Es ist außerdem notwendig, jeden Trassenverlauf zu kartieren. Die Kabel zwischen den Modulen können sich während der Installation bewegen und direkter Sonneneinstrahlung ausgesetzt sein. In Kabelrinnen verlegte Stromkreise können sich aufgrund der Bündelung überhitzen. Erdverlegte Abschnitte erfordern eine Bodenanalyse, die Berücksichtigung der Verlegetiefe, einen mechanischen Schutz und eine ausreichende Wärmeableitung. Auf Dächern kann die Nähe zu beheizten Oberflächen die Betriebstemperatur deutlich erhöhen.

Eine einheitliche Spezifikation sollte mindestens die Systemspannung, den Nennquerschnitt, den Leiteraufbau, die Isolier- und Mantelmaterialien, die erforderlichen Normen, die Kennzeichnungsfarbe, die Installationsmethode und die Dokumentationsanforderungen enthalten. Bei Projekten mit Steckverbindern muss zudem die Kompatibilität des Kabelaußendurchmessers und der Schutzklasse mit dem gewählten Steckverbinder geprüft werden. Unzureichende Verbindungen führen zu erhöhtem Kontaktwiderstand, Überhitzung und wiederkehrenden Ausfällen.

Kriterien für die Genehmigung von Lieferanten und Materialien.

Die Auswahl eines Photovoltaikkabellieferanten sollte über einen reinen Meterpreisvergleich hinausgehen. Niedrige Anschaffungskosten können zu Nacharbeiten, Produktionsausfällen und vorzeitigem Austausch führen, wenn das Produkt eine geringe Umweltbeständigkeit, einen Querschnitt unterhalb der Nenngröße oder Chargenabweichungen aufweist.

Eine gut strukturierte technische Bewertung berücksichtigt vier Bereiche:

• Produktkonformität mit geltenden Normen und vertraglichen Anforderungen;
• Fertigungsfähigkeit und Wiederholbarkeit des Qualitätsprozesses;
• Verfügbarkeit von Dokumentation, Rückverfolgbarkeit und technischer Unterstützung;
• Lieferzeitraum, der mit dem Projektmobilisierungsplan kompatibel ist.

Muster können bei der Qualifizierung hilfreich sein, ersetzen aber nicht die Dokumentenprüfung und die Wareneingangskontrolle. Bei Sammelbestellungen empfiehlt es sich, die Kennzeichnung, die Unversehrtheit der Beschichtung, den im Qualitätsplan festgelegten wirksamen Querschnitt sowie die Übereinstimmung zwischen dem erhaltenen Material und den freigegebenen Dokumenten zu prüfen.

Fehler, die die technische Zulassung gefährden.

Ein häufiger Fehler ist die Annahme, die Bezeichnung „Solarkabel“ reiche als Konformitätsnachweis aus. Diese Bezeichnung allein liefert keine Informationen über die Spannungsklasse, die anwendbare Norm, die durchgeführten Prüfungen oder die zulässigen Einsatzbedingungen. Ein weiteres Problem besteht darin, ein für 1.000 V DC zugelassenes Kabel in einer 1.500-V-DC-Anlage zu verwenden, ohne die Spezifikation erneut zu überprüfen.

Es besteht auch ein Risiko, wenn ein für die Außenverlegung vorgesehenes Kabel auf Strecken verlegt wird, die chemischen Einflüssen, mechanischen Einwirkungen oder Temperaturen über den im Design vorgesehenen Werten ausgesetzt sind. Zusätzlicher Schutz kann erforderlich sein, muss aber vor der Ausführung festgelegt werden. Die Korrektur der Streckenführung nach der Inbetriebnahme ist in der Regel mit höheren Kosten und unerwünschten Ausfallzeiten verbunden.

Genehmigung als Maßnahme zur Anlagenrisikokontrolle.

Bei Photovoltaikprojekten macht die korrekte Zertifizierung den Kabeleinkauf zu einer fundierten technischen Entscheidung. Sie verknüpft regulatorische Anforderungen, elektrische Eigenschaften, Installationsumgebung, Logistik und Qualitätskontrolle in einem einzigen Prozess. Dadurch kann das Material für die erwartete Lebensdauer der Anlage spezifiziert werden und nicht nur für die Anforderungen der Montagephase.

Innovcable fertigt seine Produkte selbst und bietet technische Unterstützung bei der Umsetzung von Designanforderungen in anwendungsgerechte Kabel. Für eine sichere Spezifikation ist der Ausgangspunkt einfach: die tatsächlichen Betriebsbedingungen definieren, die Abnahmekriterien festhalten und für jeden Anlagenteil einen technischen Nachweis fordern. So wird ein zertifiziertes Photovoltaikkabel nicht nur zu einer Dokumentationspflicht, sondern zu einer Garantie für die unterbrechungsfreie Stromerzeugung.