Schadstoffe & Brandausbreitung

Eine Photovoltaikanlage kann im Falle eines Defekts nicht nur Brandauslöser sein, sondern auch für zusätzliche Gefahren sorgen, wenn aus anderen Gründen im Gebäude ein Feuer ausbricht. Neben den bekannten elektrischen Gefahren existieren auch unmittelbare Auswirkungen auf den Verlauf des Brandes selbst. Die Solaranlage kann als Brandbeschleuniger wirken und darüber hinaus gefährliche Giftstoffe freisetzen.

Cadmium nimmt unter den möglichen Schadstoffen eine Sonderstellung ein. Grundsätzlich ist Cadmium hochgiftig, in Solarzellen kommt es jedoch nur in einer chemischen Verbindung vor, die relativ harmlos ist. Entscheidend ist also die Frage, ob diese Cadmiumtellurid-Verbindung im Brandfall aufgelöst wird oder sich als stabil erweist. Die Informationslage ist in diesem Punkt unbefriedigend. Cadmium kommt in den üblichen Siliziummodulen nicht vor, nur wenige Hersteller setzen es in Dünnschichtmodulen ein, weil die Produktionskosten deutlich niedriger als die der Siliziummodule sind.

Grundsätzlich ist Cadmium in der EU in elektronischen Geräten nicht mehr erlaubt, die Modulhersteller profitieren von einer Ausnahmeregelung. Diese Regelung ist stark umstritten, insbesondere die Hersteller cadmiumfreier Solarmodule möchten das Cadmium-Verbot auch auf die Photovoltaik ausdehnen.

Und genau hier liegt das Problem der Gefährdungseinschätzung. Die wichtigen Studien zur Gefährdung durch Cadmium wurden allesamt im Auftrag von Lobbyverbänden erstellt, die klare wirtschaftliche Interessen verfolgten. Die Ergebnisse beider Seiten sind entsprechend widersprüchlich, weswegen sich ausgerechnet für einen der potenziell gefährlichsten Stoffe keine klare Gefahrenabschätzung abgeben lässt.

Beim Brand wird in geringen Mengen Blei freigesetzt, wenn die Lötstellen schmelzen. Blei ist hochgradig toxisch, allerdings sind die auftretenden Konzentrationen in der Luft relativ gering. Welche Stoffe sonst noch freigesetzt werden, hängt naturgemäß davon ab, welche Materialien verwendet wurden. Kabelisolierungen können im Brandfall Polyethylen und andere Giftstoffe freisetzen, was allerdings nicht der Fall sein muss. Es werden auch Solarkabel aus nicht-toxischen Materialien angeboten. Besondere Bedingungen herrschen im Brandfall an der Unterseite der Photovoltaik Module. Die Aluminiumrahmen selbst brennen nicht, aber es treten zwischen dem Dach und den Modulen extrem hohe Temperaturen auf, die auch das chemische Reaktionsverhalten beeinflussen. Es können beispielsweise sehr gefährliche Zyanidgase entstehen.

Auf den Verlauf des Brandes selbst kann die Photovoltaikanlage auf mehreren Wegen negativ einwirken. Nicht alle Solarmodule sind schwer entflammbar, einige fangen also selbst sehr leicht Feuer. Als problematisch erweist sich, dass die Module meist nicht entsprechend klassifiziert sind. Entweder wurde überhaupt keine Prüfung der Entflammbarkeit vorgenommen oder die Photovoltaik Module sind nach amerikanischen Brandschutzvorschriften klassifiziert, deren Prüfverfahren sich von den deutschen stark unterscheiden. Wenn die PV-Anlage in Brand gerät, kann sich das Feuer darüber hinaus entlang der Kabel im gesamten Haus ausbreiten.

Oft bereitet hier auch die fehlende Kennzeichnung der Leitungswege Probleme. Als weiteres Risiko ist die großflächige Abdeckung des Dachs durch die nicht brennbaren Aluminiumrahmen der Solarmodule zu nennen. Dadurch wird nicht nur das Erkennen von Bränden erschwert, sondern auch der Zugang für Löschversuche blockiert. Außerdem wirkt der schmale Zwischenraum zwischen den Modulen und dem Dach als Kamin, der einem darunter ausbrechenden Feuer sehr viel Sauerstoff zuführt.

Eine Photovoltaikanlage birgt im Brandfall zusätzliche Risiken, auch wenn sie den Brand nicht verursacht hat. Die Risiken können minimiert werden, indem eine Photovoltaik Brandfallabschaltung installiert wird, schwer entflammbare Materialien eingesetzt werden und Kabel verwendet werden, die frei von Giftstoffen sind. Nicht zu vermeiden ist hingegen, dass die PV-Anlage im Ernstfall den Zugang der Feuerwehr zum Dach erschwert und darüber hinaus als Kamin wirkt, der Dachbrände zusätzlich anfacht.