Solcelleanlegg spiller en viktig rolle i det grønne skiftet, men innebærer også nye typer risiko – særlig knyttet til brann. I denne artikkelen deler jeg erfaringer fra branntilløp, vanlige årsaker, skadeomfang og hvilke tiltak som er nødvendige for å redusere risikoen og sikre tryggere solcelleinstallasjoner.
Hvorfor brenner solcelleanlegg?
Norge har et klimamål om å produsere 8 TWh solkraft, tilsvarende 9 GW installert kapasitet, innen 2030 (NVE, 2024). Som følge av høye strømpriser, lavere priser på solcellekomponenter, og anbefalinger fra myndighetene har vi de siste årene sett en tydelig økning i installasjonstakten – både på private boliger, næringsbygg og offentlige bygg. Parallelt med veksten har det også vært en økning i branner i solcelleinstallasjoner.
Forsikringsbransjen har derfor i økende grad blitt oppmerksom på denne «nye» brannrisikoen og følgende årsaksforhold:
- Installasjoner utført uten tilstrekkelig kompetanse.
- Bruk av feil eller uegnede komponenter.
- Feilmontering og produktfeil.
- Manglende kontroll og vedlikehold.
Figur 1 Skadeomfang etter brann i solcelleanlegg på brennbar takkonstruksjon
Ansvar, krav og dokumentasjon i solcelleinstallasjoner
Det har vært mangel på tydelige krav til ansvar ved prosjektering, installasjon og dokumentasjon av solcelleanlegg. Prosjekteringsgrunnlaget er ofte mangelfullt, og dokumentasjonen som registreres av installatører er gjerne lite detaljert og forpliktende. I mange tilfeller er det ulike firmaer som prosjekterer, installerer og kontrollerer anlegget, noe som svekker sporbarheten og gjør det vanskelig å ettergå hvem som faktisk har hatt ansvar for hva. Eltilsynet i Agder fylke rapporterte i 2023 at de fant feil ved tre av fire kontrollerte solcelleanlegg, ifølge NRK (2023). Elsikkerhetsportalen definerer solcelleanlegg som en elektrisk installasjon i bygget. SINTEF har i tillegg påpekt at slike anlegg også omfattes av byggetekniske krav, og i utgangspunktet er søknadspliktige (Elsikkerhetsportalen; SINTEF, 2023).
Uklar ansvarsfordeling – og en reell brannrisiko
Her i Norge har verken forsikringsselskapene, myndighetene eller brannvesenet gode systemer for å kartlegge brannhendelser i solcelleanlegg. Så statistikkgrunnlaget vårt er foreløpig svært begrenset – men internasjonal statistikk fra land med lang solcellehistorie, som Tyskland, Italia og USA, gir nyttig innsikt i risikoen knyttet til solcelleanlegg.
Internasjonale data viser at man i snitt kan forvente omtrent 30 branntilløp per installert gigawatt produsert solkraft (Lichtenberg et al., 2021). Dersom Norge når klimamålet om 9 GW solkraft innen 2030, kan dette tilsvare rundt 300 branner årlig, gitt samme erfaringsgrunnlag.
Internasjonal statistikk viser også betydelige forskjeller mellom landene. I Italia er feilraten som har ført til brann i solcelleanlegg på omtrent 0,45 %, mens den i Tyskland ligger på omtrent 0,05 % (Lichtenberg et al., 2021). En mulig forklaring på forskjellene er at Tyskland har strengere krav til både installasjon og produkter, mens Italia har mindre krav, mer sol og større belastning på anleggene. Feilmonterte solcelleanlegg med svake koblinger som utsettes for høy effektbelastning, kan føre til branntilløp. Den første sommeren etter installasjon er ofte kritisk, da høy temperatur og soleffekt kan avdekke slike feil.
En studie fra Fraunhofer-instituttet i Tyskland, som analyserte 179 branner knyttet til solcelleanlegg i perioden 1995–2012, viste at 35 % skyldtes feil i komponenter som DC-inverter/ vekselretter, 37 % monteringsfeil og 18 % mangelfull planlegging (Fraunhofer ISE, 2015). Studien peker også på at de fleste brannene oppstår i nye installasjoner, typisk i den første sol-sesongen. En nyere studie av Mohd Nizam Ong et al. (2022) viser at DC- koblinger (MC-4-kontakter), er blant de hyppigste brannårsakene i solcelleanlegg.
Dette samsvarer godt med erfaringer fra Norge, hvor monteringsfeil og mangelfull prosjektering spiller en sentral rolle i branntilløp knyttet til solcelleanlegg. En utfordrende faktor er at slike anlegg kan ha høy spenning - i enkelte tilfeller opp mot 1500 volt likespenning (DC). Til tross for dette har mange anlegg blitt installert av ufaglærte montører uten formell elektrofaglig bakgrunn. I et brev fra DSB i 2023 presiseres det at solcelleanlegg regnes som elektriske installasjoner, og at installasjonen må utføres av foretak registrert i Elvirksomhetsregisteret. Foretaket er ansvarlig for at personellet de benytter oppfyller kompetansekravene, og skal forsikre seg om dette før arbeidet påbegynnes (jf. FEK § 5). Likevel har deler av bransjen i lang tid vært preget av ufaglært montering, manglende kvalifikasjoner og utilstrekkelig dokumentasjon i henhold til standardene NEK 400 og 446.
DC-koblingene
Solcellepanelene omdanner sollys til likestrøm (DC), som deretter konverteres til vekselstrøm (AC) av en vekselretter, slik at strømmen kan brukes i bygningen eller leveres videre til strømnettet. Et solcelleanlegg består av flere elektriske komponenter som paneler, koblingsbokser, vekselretter, brytere, nettmålere, fordelingsbokser, kontakter og kabler. Dersom komponentene har lav kvalitet, feil kapslingsgrad eller er dårlig montert, kan de bli kilder til varmeutvikling og branntilløp.
DC-pluggene, som kobler sammen solcellepanelene på taket, er blant de vanligste kildene til brann i solcelleanlegg. Feilterminerte plugger - som krever riktig pressverktøy og montering, kan gi dårlig kontakt, noe som forverres av værpåkjenninger over tid. Svake elektriske forbindelser kan føre til varmeutvikling og serielysbuer, som kan skape lokale temperaturer på flere tusen grader celsius og raskt antenne omkringliggende materialer. Ofte legges DC-pluggene direkte på takflaten, noe som ytterligere øker risikoen for antennelse av takkonstruksjonen. Det finnes produkter på markedet som eksempelvis «ArcBox», som kapsler inn DC- koblingen og beskytter omgivelsene fra slike lysbuer.
Bruk av DC plugger fra ulik fabrikant og produsent i samme anlegg kan også føre til overbelastning og varmgang i koblingene. Det er derfor avgjørende å benytte samme type plugg konsekvent i hver enkelt kobling, og det bør stilles krav til tydelig merking av emballasjen, slik at det fremgår hvilke pluggtyper som er benyttet i installasjonen. Fuktinntrengning i komponenter er en annen utfordring, da oksidasjon kan svekke de elektriske forbindelsene og øke risikoen for varmeutvikling.
Figur 2 Bruk av tre forskjellige typer DC- plugger på samme kobling - brannutvikling
Det har også vært flere branntilløp i DC-brytere, ofte omtalt som «brannmannsbrytere» i Norge. Disse installeres for å beskytte blant annet brannmannskaper mot elektrisk støt, ved at man kan kutte strømtilførselen fra solcelleanlegget videre inn til vekselretter og inn i bygget. Det er imidlertid fortsatt spenning i kablene fra taket frem til bryteren. Bryterne monteres ofte direkte på vegger, gjerne på brennbare trekledninger. Brannårsak har vist seg å være produktfeil i mange av bryterne og at de ikke har vært dimensjonert for likestrøm. For å redusere brannrisikoen har det derfor blitt krav til å montere ubrennbare plater bak disse bryterne.
Figur 3. Brannårsak taler sterkt for lysbue i DC- bryter på brennbar trekledning,
Der gresset gror
Videre ser vi at kontroll og vedlikehold av solcelleanlegg er mangelfullt. I Norge er det blitt vanlig å kombinere solcelleanlegg med grønne tak, der vegetasjon vokser opp rundt panelene. Bygningseier har ansvar for jevnlig inspeksjon av anlegget, fjerning av løv og kvister, samt nedklipping av vegetasjon for å sikre god funksjon og redusere brannrisiko. Solcelleanlegg i Norge utsettes for store belastninger på grunn av et krevende klima, noe som gjør regelmessig inspeksjon og vedlikehold enda viktigere. Solcelleanlegget må inngå som en del av internkontrollen til bygningseier.
Brannspredning, skadeomfang og slukkeutfordringer
Branner i solcelleanlegg har i flere tilfeller ført til totalskader på bygg. Dette henger ofte sammen med at panelene er montert på brennbare taktekkinger, som asfaltpapp eller gummimembraner med isolasjon. Slike tak skal normalt være brannklassifisert til Broof(t2), som skal gi en viss beskyttelse mot antenning fra eksempelvis flyvebranner, men ikke mot en brann som starter i et solcelleanlegg. Vi ser at avstanden mellom panel og tak er en viktig faktor – selv noen få centimeter redusert lufting kan ha stor innvirkning på temperaturutviklingen under panelene, og dermed øke både hastigheten og omfanget av en brannspredning i takkonstruksjonen, RISE (2022).
Solcelleanleggene har en kontinuerlig strømproduksjon så lenge det er lys, og man får ikke skrudd de av under et branntilløp. Høy spenning i anleggene medfører at brannvesenet må ta forhåndsregler for å unngå støt under slukkearbeidet. Det har vært manglende kursing og opplæring om solcelleanlegg i mange kommunale brannvesen, noe som påvirker slukkeinnsats. Tett montering av panel på tak gjør det også fysisk vanskelig for brannvesenet å komme til å starte slukkeinnsats. En ny utfordring for brannvesenet er at solcellepaneler i økende grad integreres i bygningens tak og fasader, og ligner på vanlige bygningsmaterialer. Dette gjør det vanskelig å identifisere hvor solcellene faktisk befinner seg, og å skille dem fra passive plater på vegger og tak. Spenningsfare, vanskelig tilkomst og en mangelfull merking av solcellekomponenter på byggene fører til en forsinket innsats. Spenningsførende deler skal ha varig merking med advarsel om at disse kan være spenningssatt etter frakopling. Brannen utvikler seg da fort i størrelse.
Figur 4 Branntilløp i integrerte solceller på tak
Det er hovedsakelig plastmaterialet inne i solcellemodulene – innkapslingsmaterialet, ofte laget av EVA, som utgjør den største andelen brennbart materiale. Branntilløp starter derfor ofte på undersiden av panelene i plastmaterialet sammen med brennbare ledninger. Dette vanskeliggjør slukking, ettersom flammene skjermes av panelene og skaper en slags «paraplyeffekt» som hindrer vannet i å nå flammene. Brannvesenet må derfor ofte rive opp panelene og skjære hull i taket for å få tilkomst til branntilløpet. I tillegg vil slokking fra tak med store vannmengder føre til omfattende vannskader i underliggende etasjer. Bruk av alternative slukkemetoder med skumkonsentrat bør derfor vurderes for å redusere vannbehovet og begrense skadeomfanget.
Det er viktig å merke seg at solcelleanlegg ofte kombineres med energilagringssystemer med litium-ion batterier, som i seg selv innebærer en økt brann- og eksplosjonsrisiko.
Figur 5 Brann i solcelleanlegg (dårlig kontakt i DC kobling) – hulltaking og oppriving av paneler for slukkeinnsats.
Forslag til risikoreduserende tiltak
- Felles vilkår for solcelleanlegg i forsikringsbransjen.
- Virksomhet som installerer anlegget, må være registrert i Elvirksomhetsregisteret. Prosjektering, installering og sluttkontroll bør utføres av samme el-installatør.
- Opplæring (sertifisering).
- Øke krav til dokumentasjon – må bli mer detaljert og forpliktende.
- Kontroll og vedlikehold – se etter slitasje og rydde rundt panelene.
- Montering i henhold til produsentens krav - avstand mellom panel, taket det installeres på, mm.
- Merking og skilting av solcelleinstallasjon – spenningsførende deler.
- Følge kravene i NEK 400 og NEK 446 ved prosjektering og installasjon.
- Vurdering av takets bæreevne og forventet levetid før installasjon.
+
Forsikringsbransjen bør ta en aktiv rolle i å styrke sikkerheten ved solcelleinstallasjoner, blant annet gjennom utvikling av felles forsikringsvilkår for bygg med solcelleanlegg og gjennom rådgivning. Bransjen har kompetanse som kan bidra til tryggere løsninger og økt kunnskap hos både kunder og samarbeidspartnere. Felles vilkår vil kunne danne grunnlaget for en enhetlig standard for prosjektering, installasjon og vedlikehold, og dermed bidra til å redusere risikoen for brann. I min rolle som risikoingeniør og faglærer på brannskolen ser jeg hvordan økt bevissthet hos brannvesen, forsikringsaktører og rådgivende ingeniører kan bidra til å løfte sikkerhetsnivået ytterligere – gjennom erfaringsdeling, faglige møteplasser og en felles forståelse av risiko.
Myndighetene bør videre inkludere solcelleanlegg i teknisk forskrift, slik at risikoen vurderes tidlig i brannkonseptet. Det er også utarbeidet en slokkeveileder for å støtte brannvesenets innsats ved slike branner og styrke kompetanse og forutsetning for effektiv slukkeinnsats. Et riktig installert solcelleanlegg skal ikke begynne å brenne!
Kilder:
- NVE (2024). Solkraft i Norge: Mål og prognoser frem mot 2030. Norges vassdrags- og energidirektorat. Hentet fra https://www.nve.no
- Elsikkerhetsportalen (2023). Solcelleanlegg som del av elektrisk installasjon. Hentet fra https://elsikkerhetsportalen.no
- SINTEF (2023). Byggtekniske krav ved installasjon av solcelleanlegg. SINTEF Community. Hentet fra https://www.sintef.no
- DSB (2023). Pluggbare solcellepaneler innebærer risiko. Direktoratet for samfunnssikkerhet og beredskap. Hentet fra https://www.dsb.no/elsikkerhet/aktuelt-elsikkerhet2/pluggbare-solcellepaneler-innebarer-risiko/
- Lichtenberg, M., Lehmann, H., Wilken, T., & Müller, H. (2021). Fire incidents in photovoltaic systems: A review of causes, prevention, and legal implications. Solar Energy, 224, 1304–1316. https://doi.org/10.1016/j.seta.2021.08.012
- Ong, M. N., Rani, M. N. A., Abas, M. A., & Yusof, M. F. M. (2022). Fault tree analysis of fires on rooftops with photovoltaic systems. Case Studies in Thermal Engineering, 30, 101610. https://doi.org/10.1016/j.csite.2022.101610
- RISE Fire Research (2022). Brannrisiko for solcelleanlegg. RISE. Hentet fra https://www.rise.se
- https://www.nrk.no/sorlandet/eltilsynet-finner-feil-pa-nesten-tre-av-fire-solcelleanlegg-1.16668797
- Direktoratet for samfunnssikkerhet og beredskap (DSB). (2023). Informasjon om bygging av solceller – krav til elektrovirksomhet og kompetanse. Hentet fra https://www.nhoelektro.no/siteassets/elektroteknikk/informasjon-om-bygging-av-solceller.pdf
- Lovdata. (2022). Forskrift om elektroforetak og kvalifikasjonskrav for arbeid knyttet til elektriske anlegg og elektrisk utstyr (FEK). Hentet fra https://lovdata.no/dokument/SF/forskrift/2013-06-19-739
