immer wieder haben wir in den letzten Jahren Brände gesehen, die durch den unsachgemäßen Einsatz von Aluminiumkabeln zustande gekommen sind. Was es beim Einsatz von Alukabeln zu beachten gilt, ist Inhalt dieses Blogartikels.

Warum überhaupt Aluminiumkabel in PV-Anlagen?

Traditionell dominierten Kupferkabel in Photovoltaik-Systemen, vor allem bei den DC-Strings zwischen Modulen und Wechselrichtern oder den AC-Verbindungen zum Netz. Doch bei großen Freiflächenanlagen mit Kilometern von Kabeln explodieren die Materialkosten für Kupfer. Aluminium bietet hier eine kostengünstige Alternative, besonders seit Kupferpreise in den letzten Jahren stark gestiegen sind. Viele Hersteller und Planer setzen inzwischen auf Aluminium für die langen AC- und DC-Leitungen in Solarparks. Nachfolgend werden die Vor- und Nachteile von Aluminiumkabeln gegenübergestellt.

Vorteile von Aluminiumkabeln:

1. Deutlich niedrigere Kosten. Aluminium ist pro Kilogramm 30–70 % günstiger als Kupfer. Bei gleicher Leitfähigkeit sparen große Projekte oft Hunderttausende Euro. In Zeiten hoher Kupferpreise (oft über 9.000 €/Tonne) wird Aluminium immer attraktiver – besonders für Solarparks mit langen Kabelstrecken.
2. Geringeres Gewicht. Aluminium ist ca. 70 % leichter als Kupfer. Das erleichtert Transport, Handhabung und Installation enorm, reduziert Kran- und Arbeitsaufwand und senkt somit indirekt die Baukosten.
3. Korrosionsbeständigkeit (nur bei richtiger Verarbeitung!). Moderne Aluminiumkabel für PV sind oft als Aluminiumlegierungen ausgeführt und speziell beschichtet. Sie halten UV-Strahlung, Feuchtigkeit und Witterung stand, sofern sie fachgerecht installiert werden.

Nachteile von Aluminiumkabeln:

1. Schlechtere Leitfähigkeit. Aluminium leitet Strom nur zu ca. 61 % so gut wie Kupfer. Um dieselbe Leistung zu erreichen, braucht man entsprechend einen ca. 50–60 % größeren Querschnitt (z. B. statt 4×35 mm² Kupfer oft 4×50 oder 4×70 mm² Aluminium). Das erhöht den Materialpreis pro Meter zwar etwas, bleibt aber weiterhin günstiger als Kupfer, weswegen der größere Querschnitt von Installateuren in Kauf genommen wird.
2. Höheres Risiko für Korrosion und Oxidation. Aluminium oxidiert schnell an der Luft und bildet eine isolierende Schicht. Bei Anschlüssen (z. B. an Wechselrichter oder Trafos) kann das zu Übergangswiderständen, Erwärmung und im worst-Case auch zu Bränden führen. Besonders problematisch sind Kupfer-Aluminium-Übergänge (galvanische Korrosion).
3. Mechanische Empfindlichkeit. Aluminium ist weicher und kriechempfindlicher (deformiert sich unter Druck). Schraubverbindungen können sich mit der Zeit lockern, vor allem bei Temperaturschwankungen im Freien. Das erfordert spezielle Klemmen, Pasten (Antioxidationspaste) und regelmäßige Wartung.
4. Schwierigere Installation. Der größere Querschnitt macht Kabel steifer und schwerer zu verlegen. Zudem brauchen Monteure spezielles Know-How für Alu-Anschlüsse. Wird nicht fachgerecht angeschlossen, kann es teure Folgeschäden, bis hin zu Bränden geben.

Was muss beachtet werden ?

Wegen der genannten Vorteile kommen für die Verbindungen zwischen den Wechselrichtern und den AC Anschlüssen in der NSHV bzw. in der Trafostation bei Freiflächenanlagen in den letzten Jahren häufig Alukabel zum Einsatz. Leider werden jedoch oft die Besonderheiten des Aluminiumkabel nicht berücksichtigt. Alu bildet in Kontakt mit Luftsauerstoff sofort eine nichtleitende Eloxalschicht aus. Durch den entstehenden Übergangswiderstand wird die Kontaktstelle extrem heiß, was im ungünstigsten Fall zu Bränden führen kann. Um das zu verhindern, ist es wichtig, auf Klemmverbindungen im Zusammenhang mit Alukabeln möglichst zu verzichten. Stattdessen sollten immer spezielle Bimetallkabelschuhe zum Einsatz kommen die mit speziellem Presswerkzeug mit den Kabeln verbunden werden. Nur dadurch ist gewährleistet, dass die Oxydschicht auf der Kabeloberfläche sicher verhindert wird und es nicht im Laufe der Jahre zu einem „Fließen“ des Aluminiums kommt. Wenn diese Maßnahmen getroffen werden, steht dem Einsatz von AluKabeln zumindest für die großen Leitungslängen nichts mehr im Wege.

Das Bild zeigt ein Aluminium Kabel, dass mit einer Käfigklemme auf eine Sicherungsschaltleiste geführt wurde. Nach ca. 6 Betriebsjahren war das Alukabel soweit herausgerutscht, dass es in der Verteilung zu einem Brand kam.

Bereits in einem älteren Blogartikel habe ich erläutert, dass Blitzfangstangen, die von Blitzschutzbauern aufgestellt werden, um Solarstromanlagen in den Schutzbereich des äußeren Blitzschutzes eines Gebäudes zu bringen, je nach Anbringungsort für Solarmodule eine Maximalbelastung darstellen können. Mit steigenden Modulwirkungsgraden und immer besserem MPP-Tracking der Wechselrichter verschärft sich das Problem immer weiter. Warum das so ist, soll in diesem Artikel näher erläutert werden. Continue reading „Blitzfangstangen noch schädlicher für Solarzellen“ →