Zijn zonnepanelen brandgevaarlijk?

De kans op branden in zonnepanelensystemen is erg klein: Volgens onderzoek van TNO komt brand voor bij 0,014% van de installaties. Zonnefabriek heeft nog nooit brand meegemaakt in de duizenden systemen die we de afgelopen tien jaar hebben geplaatst. Een correcte installatie is de beste manier om brand te voorkomen.

Na een aantal branden in zonnestroom systemen in 2018 is besloten een onderzoek te doen naar de oorza(a)k(en). De resultaten zijn nu bekend en de belangrijkste conclusie is dat het overgrote merendeel van de branden waarschijnlijk is ontstaan in slechte elektrische verbindingen aan de DC kant (de gelijkstroom kant). Dit is precies wat wij al eerder dachten.

AC en DC reageren verschillend

Als er in een elektrisch circuit een verbinding niet goed is aangemaakt, dan ontstaat er op die plek extra weerstand. De stroom die langs die plek moet lopen, heeft meer moeite om erlangs te komen; daardoor warmt die verbinding op. Als het een wisselstroomverbinding (AC, Alternating Current) zou zijn, dan zou het gaan ‘knetteren’: er springen dan af en toe wat vonken over. Bij een gelijkstroomverbinding (DC, Direct Current) ontstaat echter een zogenaamde vlamboog: een constante stroom energie die de slechte verbinding steeds verder opwarmt totdat er onderdelen in de verbinding gaan smelten.

Bij een slecht AC contact geven de overspringende vonken wel een klein risico, maar aangezien er geen sprake is van enorme warmte-ontwikkeling, en aangezien de vonken meestal binnen het isolatiemateriaal blijven, is de kans op brand beperkt. Bij DC daarentegen kan de vlamboog langer blijven duren en voor behoorlijke opwarming zorgen. Er bestaan geen effectieve manieren om de aanwezigheid van een vlamboog in een DC circuit te herkennen en het circuit vervolgens te onderbreken. (o.a. SMA heeft ooit zoiets wel geprobeerd, de Arc Fault Detection Interruption of AFDI, maar die bleek te vaak in werking te treden zonder dat daar reden toe was, en ook soms niet in werking te treden als er juist wèl sprake was van een vlamboog)

De juiste stekkers 

Daarom is het bij DC circuits van extra groot belang om de DC connectoren goed te monteren en in elkaar te schuiven. De kabels moeten op de juiste lengte zijn gestript (d.w.z. dat precies de juiste hoeveelheid isolatiemateriaal aan het uiteinde eraf is gehaald met een striptang), de connector moet goed op de kabel zijn vastgezet (met de juiste krimptang), en de connectoren moeten voldoende ver in elkaar zijn geschoven (totdat de connectoren vastklikken). Als dat allemaal goed is gedaan, dan is de verbinding veilig en bestaat er geen risico op brand, ook niet na vele jaren blootstelling aan de elementen.

Ook benadrukt het rapport dat de stekkers en contrastekkers die worden gebruikt, van hetzelfde type moeten zijn: Alleen dàn is het contact goed. Blijkbaar zouden er in sommige van de brandgevallen stekkers van verschillende types in elkaar zijn geschoven! Zonnefabriek gebruikt voor de stekkers uitsluitend het type ‘MC4’, hetzelfde type dat ook op onze zonnepanelen zit gemonteerd.

In of Op het dak 

Maar zelfs àls een verbinding niet correct is aangelegd, is er bij een ‘normaal’ systeem, waarbij de zonnepanelen òp (dus niet in) het dak liggen, weinig risico: Als er een slecht contact is, zal de connector langzaam wegsmelten totdat de verbinding helemaal is verbroken: op dat moment loopt er geen stroom meer door het circuit en is er dus geen gevaar meer. 

De branden die door TNO zijn onderzocht, bleken vooral in in-dak-systemen te zijn ontstaan. Bij dit type installaties liggen de panelen niet bovenop het dak, maar zijn ze in het dak verwerkt. De kabels die de panelen met elkaar verbinden, liggen daardoor direct op het dakbeschot, en eventueel isolatiemateriaal en folie. Daardoor kan een connector die heel warm wordt, in het slechtste geval in aanraking komen met brandbare delen, en zo voor brand zorgen.

Meer kennis bij gespecialiseerde bedrijven 

In-dak-systemen komen vooral voor bij nieuwbouw, en kunnen er heel strak uitzien, omdat de panelen naadloos in het dak opgaan. Het is daarbij dus echter wel van groot belang, dat er extra zorg wordt besteed aan een correcte installatie. Probleem bij nieuwbouw is dat huis en zonnestroom installatie vaak als geheel door een bouwbedrijf worden neergezet, d.w.z. niet door een bedrijf dat gespecialiseerd is in zonnestroom systemen. Daardoor kan het de installateurs mogelijk aan kennis ontbreken, en kunnen er fouten worden gemaakt.

TNO komt met een aantal aanbevelingen om de kans op branden (volgens de onderzoekers nu trouwens ook al erg klein, te weten 0,014%) nog verder te minimaliseren. De aanbevelingen komen neer op: extra aandacht besteden aan de DC stekkerverbindingen, alleen DC stekkers van hetzelfde type in elkaar steken, en zorgen voor goed opgeleid personeel. Zonnefabriek besteedt al jaren aandacht aan al deze punten en mede daardoor hebben wij in de afgelopen 10 jaar gelukkig nog nooit een brand in één van onze zonnestroom systemen meegemaakt. Wie het hele rapport wil lezen, kan een downloadbare versie vinden op de site van Holland Solar.