Was ist ein Gleichstrom-Überspannungsschutzgerät?

Mit der zunehmenden Verbreitung neuer Energiesysteme (Solar-PV, Ladestationen für Elektrofahrzeuge, Energiespeicher (ESS)) sind Gleichstromanlagen allgegenwärtig. Im Gegensatz zu Wechselstromsystemen gibt es bei Gleichstrom keinen natürlichen Nulldurchgang, der Spannungsspitzen (Überspannungen) durch Blitzeinschläge, Netzverschiebungen oder plötzliche Belastungen dämpft – Überspannungen, die empfindliche Geräte beschädigen können. Ein Gleichstrom-Überspannungsschutzgerät stoppt diese Überspannungen und sorgt so für langfristige Sicherheit von Gleichstromsystemen. Dieser Leitfaden erläutert seine Hauptfunktion, die wichtigsten Funktionen und die praktischen Einsatzmöglichkeiten.

Warum Gleichstrom-Überspannungsschutz für neue Energien ein Muss ist

Neue Energiesysteme sind harten Bedingungen ausgesetzt: PV-Module müssen Stürmen standhalten, Ladegeräte für Elektrofahrzeuge kommen mit schnellen Stromschwankungen zurecht und elektrische Energieversorgungssysteme (ESS) benötigen eine konstante Stromversorgung. All dies kann zu Überspannungen führen, die Schaltkreise durchbrennen, Geräte außer Gefecht setzen oder Brände verursachen.

Ohne Schutz sind Überspannungen kostspielig: Ein einziger Blitzeinschlag in einer Solaranlage kann Dutzende Wechselrichter beschädigen und die Stromversorgung wochenlang lahmlegen. Gleichstromsysteme sind besonders gefährdet – Überspannungen dauern ohne Nulldurchgang länger an. Überspannungsschutz ist daher nicht optional, sondern unerlässlich.

3 Hauptmerkmale eines guten DC-Überspannungsschutzgeräts

Nicht alle Überspannungsschutzgeräte sind für Gleichstrom geeignet. Die besten verfügen über drei bewährte Funktionen für die besonderen Herausforderungen von Gleichstrom:

1. Robuste, sichere Materialien

Im Gegensatz zu AC-Überspannungsschutzgeräten (die oft empfindliche Keramikteile enthalten) werden bei DC-Versionen robustere Materialien wie Melaminrohre verwendet. Melamin ist rissbeständig, vibrationsbeständig, flammhemmend, leicht und umweltfreundlich – ideal für Photovoltaikanlagen im Außenbereich oder geschlossene ESS.

2. Hohes Ausschaltvermögen

Die „Abschaltleistung“ beschreibt die Fähigkeit eines Geräts, übermäßigen Stoßstrom zu stoppen. Gleichstrom benötigt mehr Leistung als Wechselstrom (da Gleichstrom konstant ist). Ein gutes Gleichstrom-Überspannungsschutzgerät verfügt über eine Leistung von mindestens 50 kA – ausreichend, um Blitzstöße abzufangen und nachgeschaltete Geräte zu schützen.

3.Globale Sicherheitszertifizierungen

Vertrauenswürdige Optionen bestehen strenge Tests und sind mit Labels wie UL, TÜV, CE, IEC 60269-4 oder Chinas GB/T 13539.4 ausgezeichnet. Diese beweisen, dass das Gerät unter realen neuen Energiebedingungen funktioniert (z. B. Hitzebeständigkeit, starke Isolierung).

Funktionsweise von DC-Überspannungsschutzgeräten in realen Projekten

Große neue Energieanlagen zeigen genau, wie diese Protektoren wirken. Hier sind drei klare Beispiele:

1. Schwimmende Solaranlage

Risiko: Blitzschlag (verursacht massive Spannungsspitzen) und Regen (verschlimmert den Schaden) gefährden die auf Seen installierten Solarmodule.

Funktionsweise: Bei einem Blitzeinschlag absorbiert der DC-Überspannungsschutz die Hochspannung. In Kombination mit 1500-V-DC-Sicherungen (blockiert Überstrom) verhindert er, dass Überspannungen Wechselrichter und Solarmodule erreichen.

Ergebnis: Versorgt jährlich 100.000 Haushalte mit Strom – nahezu keine Ausfallzeiten durch Wetterschwankungen.

2. Solaranlage auf dem Dach

Risiko: Spannungssprünge im Netz beschädigen Solarwechselrichter.

Funktionsweise: Der Schutz leitet bei Netzspannungsspitzen zusätzlichen Strom von den Wechselrichtern ab und hält so die Gleichspannung stabil.

Ergebnis: Keine defekten Wechselrichter – durch die konstante Solarenergie werden die Stromkosten der Fabrik in Spitzenzeiten gesenkt.

3. Solarparkhäuser

Risiko: Variabler Solarstrom und plötzliche Ladespitzen bei Elektrofahrzeugen beschädigen Ladegeräte/Batterien.

Funktionsweise: Erkennt Spannungsspitzen in Echtzeit und fängt überschüssigen Strom ab, bevor dieser die EV-Anschlüsse oder Batterien erreicht.

Ergebnis: Zuverlässiges Laden von Elektrofahrzeugen – keine defekten Geräte oder Netzstörungen.

Abschluss

Da immer mehr Menschen mit neuer Energie versorgt werden, wird ein DC-Überspannungsschutz immer wichtiger. Er schützt nicht nur – er ermöglicht den sicheren, effizienten und langfristigen Betrieb von DC-Systemen. Achten Sie auf robuste Materialien, hohe Schaltleistung und Zertifizierungen, um Ihre Anlage überspannungsfrei zu halten.