Het gevaar van stekerbare zonnepanelen

Tekst: Gerrit Tenkink
Foto 1: Maria Godfrida, Clker

Joost de Koning is adviseur Energietechniek bij Schneider Elecric. Hij ziet het, als lid van diverse aan dit onderwerp gelieerde normcommissies, als zijn taak om het onderwerp aan de kaak te stellen. “Dat een zonnepaneel moet worden aangesloten op een aparte eindgroep is bij de meeste installateurs wel bekend, maar toch gebeurt het niet altijd. Het gevaar is overbelasting of het onder spanning staan van de apparatuur die op dezelfde eindgroep is aangesloten. Als de consument een stekerbaar zonnepaneel koopt, dan ligt het voor de hand dat hij hem op een willekeurige contactdoos aansluit. Het is maar zelden dat op de eindgroep alleen dat specifieke stopcontact is aangesloten. Kortom, met die eindgroep zijn meerdere apparaten verbonden en dat zorgt voor onveilige situaties”, aldus De Koning, die zich niet als enige bezighoudt met dit onderwerp. Ook de NVWA en NEN zijn bezig om te kijken hoe ze dit onderwerp beter onder de aandacht van de installateur en de consument kunnen krijgen.

NEN 1010 is de norm voor elektrische laagspanningsinstallaties en in de norm worden ook eisen gesteld voor zonnepanelen en de bijbehorende aansluitingen. Maar welke regels uit NEN 1010 gelden voor elektrische installatie die door zonnepanelen met een 230Vac steker worden gevoed? Bepaling 551.7 stelt aanvullende eisen voor installaties waarin de opwekeenheid parallel aan het openbare of een daarmee vergelijkbaar verdeelnet mag werken. In NEN1010:2020 staat het zo omschreven:

551.7.1 Wanneer een opwekeenheid wordt gebruikt als een aanvullende voedingsbron parallel aan een andere bron moeten de bescherming tegen thermische effecten volgens hoofdstuk 42 en de bescherming tegen overstroom volgens hoofdstuk 43 onder alle omstandigheden effectief blijven. En deze bepaling betekent dus dat ook zonnepanelen moeten worden aangesloten op aparte eindgroepen.

Brandgevaar

De Koning verduidelijkt wat de risico’s zijn aan de hand van afbeelding 2. “Wanneer een zonnepaneel op een contactdoos wordt aangesloten van een bestaande groep dan bestaat het risico op overbelasting van de installatie. Zeker in oudere woningen waar smeltpatronen de installatie beveiligen en de installatiebuizen zijn aangebracht in wanden met isolatiemateriaal.”

En wanneer verschillende apparaten met een hoog vermogen worden aangezet kan dit leiden tot een overbelasting van de installatie, in dit voorbeeld (afbeelding 2) wordt 23A gebruikt, een overbelasting met 7A. Normaal gesproken, dus zonder voeding van de zonnepanelen, zal de beveiliging in de groepenkast de installatie beschermen tegen deze overbelasting. Hiermee voorkomen we oververhitting van bedrading en daarmee een mogelijke brand. Nu worden zonnepanelen aangesloten op dezelfde groep. In dit voorbeeld is het een mooie zonnige dag en leveren de panelen 7A. Hierdoor wordt overbelasting niet meer ‘gezien’ door de beveiliging in de groepenkast. De overbelasting (23A) blijft dus aanwezig met alle gevolgen van dien. De bedrading en contactdozen kunnen te heet worden en hierdoor mogelijk brand veroorzaken. We zien in dit voorbeeld dat de bepaling 551.7.1 niet wordt nageleefd, met het risico op brand tot gevolg.

Onder spanning

Maar er is volgens De Koning een tweede gevaar. “Een minstens zo belangrijk gevaar is dat niet meer gegarandeerd kan worden dat de aanvullende bescherming van die eindgroep aan de eisen voldoet. Ook al ziet de aardlekschakelaar bij een aardfout nog wel een foutstroom, het is nergens vastgelegd hoe snel een zonneconverter reageert als de spanning wegvalt. Stel de aardlekschakelaar schakelt keurig binnen 40 ms (milliseconden) uit, dan kan het zo maar zijn dat de convertor van het zonnepaneel nog even stroom blijft leveren. Dus ook na het uitschakelen  van de aardlekschakelaar blijft er dus ook tijdelijk een spanning aanwezig tussen L en PE. Het kan zelfs zo zijn dat meerdere converters elkaar ‘in stand houden’ na het wegvallen van de netsynchronisatie, zodat een apparaat langer onder spanning staat. Dit is al eens aangetoond in Duitsland. In theorie kan het dus zo zijn dat apparaten die op dezelfde groep als het zonnepaneel zijn aangesloten onder spanning komen te staan, nadat de aardlekschakelaar zijn werk heeft gedaan.”

Kleine omvormers

Vroeger mocht een kleine PV-omvormer tot circa 500 VA (2,25 A) worden aangesloten op een contactdoos van een bestaande eindgroep, maar volgens De Koning behoort dat tot een ver verleden. “Inderdaad, tot 2016 was het toegestaan dat een kleine PV-omvormer tot circa 500 VA (2,25A) werd aangesloten op een contactdoos van een bestaande eindgroep. Tot die tijd werden op woningen nog relatief weinig zonnepanelen aangelegd en leken de risico’s aanvaardbaar. Het bleek echter dat er misbruik werd gemaakt van de geboden ruimte door het aansluiten van steeds meer PV-omvormer vermogen. Ook werden meerdere zonnepanelensets met stekers aangesloten op de installatie. Hierdoor ontstond een hoger risico op brand en is door de NEN 1010 normcommissie besloten dit niet meer toe te staan.”

Hoe het wel moet legt De Koning uit. “Een PV-omvormer moet aangesloten worden op een separate eindgroep in de installatie volgens bepaling 551.7.1. Dit kan eventueel middels een contactdoos – NEN 1010 verbiedt dit niet – maar dit is niet de voorkeuroplossing. De voorkeur gaat uit van een goed ontwerp, waarbij door de installateur is onderzocht dat er na het installeren van de zonnepanelen geen overbelasting kan ontstaan in de schakel- en verdeelinrichting en/of in de installatie, omdat bijvoorbeeld de draaddikte onvoldoende is.”

Zonnepanelen met steker

Wat De Koning betreft ligt hier een duidelijke taak voor de fabrikant van de stekerbare zonnepanelen.

“In de handel zijn bij verschillende fabrikanten zonnepanelen te koop met een micro-omvormer per paneel met daaraan een steker of met een enkele omvormer. Het is belangrijk dat de fabrikant goede voorlichting geeft hoe meerdere van deze panelen aangesloten moeten worden. Dat kan tot extra kosten leiden voor extra bevestigingssystemen, verlengkabels en een opbrengstmeter. Bovendien kun je maar één set installeren waarbij de opbrengst bij deze zonnepanelen met steker gering is. Het mag tenslotte duidelijk zijn: ook deze zonnepanelen met micro-omvormer en steker moeten worden aangesloten op een aparte eindgroep. Het aansluiten van deze zonnepanelen op een bestaande eindgroep met meerdere contactdozen is in verband met eerder genoemde veiligheidsaspecten niet toegestaan volgens NEN 1010.”

Verplicht melden

Ook voor zonnepanelen met stekers is het registreren van een elektriciteitsopwekker wettelijk verplicht volgens de Europese en Nederlandse wet- en regelgeving. Deze wettelijke verplichtingen staan in de Verordening (EU) 2017/1485 (de System Operation Verordening). “Het registreren is om een overzicht te houden op de energiestromen om zo het energienet betrouwbaar te houden, maar dat is ook een regel die maar door weinig fabrikanten wordt meegegeven aan de koper. Hoogstens staat het ‘in de kleine lettertjes’, maar iedereen weet dat deze kleine lettertjes, zeker door de consument, maar al te vaak worden overgeslagen.”

De norm NEN 1010 geeft al de juiste oplossing als het gaat om correct aansluiten van de stekerbare zonnepanelen. Gebruik hiervoor een aparte eindgroep. Dit is de juiste manier. Het is van belang dat ook woningbezitters en huurders worden geïnformeerd. Vereniging Eigen Huis zou dit kunnen doen, maar ook woningbouwverenigingen en de Woonbond doen er goed aan hun huurders te informeren.