Netzanschluss von PV-Anlagen in Ortsnetzanlagen des Netzbetreibers nach neuer VDE-AR-N 4105

Die am 1. August 2011 in Kraft getretene
Anwendungsrichtlinie VDE-AR-N 4105 ersetzt die bisherige
VDEW-Richtlinie „Eigenerzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz“
Ausgabe 2001/2006. Eine Änderung der Anforderungen an den Anschluss
und Betrieb von Erzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz wurde
erforderlich, um dezentrale Energieerzeugungsanlagen besser in das
Stromnetz zu integrieren und die Netzstabilität zu sichern. Durch die
rasante Zunahme von Energieerzeugungsanlagen, die in das
Niederspannungsnetz einspeisen – allen voran die Photovoltaik-Anlagen
– gewinnen diese eine erhebliche netz- und systemtechnische Relevanz.

Netz- und Anlagenschutz nach VDE-AR-N 4105

Laut VDE-AR-N 4105 müssen Energieerzeugungsanlagen mit mehr als 30
kVA Leistung über einen zentralen Kuppelschalter an das
Niederspannungsnetz des Netzbetreibers oder an die übrige
Kundenanlage angeschlossen werden. Außerdem ist ein sogenannter Netz-
und Anlagenschutz (NA-Schutz) erforderlich. Für Anlagen bis 30 kVA
ist auch ein dezentraler oder im Wechselrichter integrierter
NA-Schutz zulässig.

Die Kombination des zentralen Kuppelschalters und der
Schutzeinrichtung für den Kuppelschalter (NA-Schutz) ergibt zusammen
eine Freischaltstelle für Erzeugungsanlagen mit Verknüpfungspunkt zum
Netzbetreiber im Niederspannungsnetz.

Zentraler Kuppelschalter Der Kuppelschalter muss aus zwei in Reihe
geschalteten Schalteinrichtungen bestehen und ist damit redundant
auszuführen. An die Schalteinrichtungen werden in VDE-AR-N 4105
Abschnitt 6.4 besondere Anforderungen gestellt. Für alle
Schalteinrichtungen gilt:
– Es ist eine galvanische Trennung erforderlich,
Halbleiter-Lösungen sind nicht zulässig
РLastschaltverm̦gen muss gegeben sein
– Die Schalteinrichtungen müssen kurzschlussfest sein
– Die Schalteinrichtungen müssen je nach Netzsystem drei-
oder vierpolig schalten Zusätzlich muss eine
Schalteinrichtung nach DIN VDE 0100 folgende Anforderungen
erfüllen:
– Ãœberlast- und Kurzschlussschutz
– Ggf. Schutz gegen elektrischen Schlag
– Trennfunktion

Schutzeinrichtung (NA-Schutz)

Abschnitt 6.5 der VDE-AR-N 4105 beschreibt die Schutzeinrichtungen
für den Kuppelschalter. Dieser NA-Schutz hat zwei Aufgaben:
Einerseits soll ein Inselnetzbetrieb verhindert und andererseits die
Einspeisung von Fehlern in das Verteilungsnetz vermieden werden.
Unter Inselnetzbetrieb ist die Rückspeisung der Photovoltaik-Anlage
bei Ausfall der öffentlichen Stromversorgung zu verstehen. Hierzu
zählen auch das Abschalten von Teilnetzen, zum Beispiel für Wartungs-
und Reparaturarbeiten, und der Einsatz von Netzersatzanlagen. Bei
unzulässigen Spannungs- und Frequenzwerten hat der NA-Schutz die
Aufgabe, die Energieerzeugungsanlage vom Netz zu trennen. Auch für
die Netzzuschaltung müssen mehrere Kriterien erfüllt werden. Der
NA-Schutz wirkt immer auf beide Schalteinrichtungen des
Kuppelschalters. Er muss so ausgelegt sein, dass die Abschaltzeit von
NA-Schutz und Kuppelschalter 200 ms nicht überschreitet. Der zentrale
NA-Schutz muss plombierbar oder mit einem Passwortschutz versehen
sein. Er muss über eine Prüftaste verfügen, über welche der
Kuppelschalter ausgelöst wird. Bei Ausfall der Hilfsspannung muss der
Kuppelschalter ebenfalls verzögerungsfrei auslösen. Für den NA-Schutz
dürfen nur Produkte verwendet werden, für die der Hersteller einen
Konformitätsnachweis gemäß VDE-AR-N 4105 Anhang G.3 erbringt.

Anschlussfertige, normgerechte Lösungen

Hensel bietet anschlussfertige, normgerechte Lösungen für die
Installation von Photovoltaik-Anlagen vom
PV-Generator-Anschlusskasten über Wechselrichter und
Wechselrichter-Sammler bis zu Verteilern mit Messeinrichtung. Die
anschlussfertigen ENYSUN Freischaltstellen entsprechen den aktuellen
Bestimmungen der VDE-Netzanschlussregel VDE-AR-N 4105 und enthalten
alle erforderlichen Komponenten wie Kuppelschalter und NA-Schutz. Das
Leistungsspektrum reicht von 70 kVA bis 220 kVA sowohl für TN-C-Netze
als auch für TN-S- oder TT-Netze.

Bis zu einer Bemessungsleistung von 100 kVA werden Lastschütze
verwendet, bei höheren Bemessungsleistungen setzt Hensel Leistungs-
und Lasttrennschalter mit Motorantrieb ein. Alle ENYSUN
Freischaltstellen werden mit dem erforderlichen Konformitäts¬nachweis
geliefert.

Planung und Projektierung der PV-Installation werden vereinfacht,
denn Hensel hat bei der Zusammenstellung der Lösungen bereits alle
Aspekte für die normenkonforme Installation berücksichtigt. Die
Komponenten sind aufeinander abgestimmt und sorgen so für höchste
Verfügbarkeit der Erzeugungsanlage und damit für optimale
Nutzungsmöglichkeit.

Durch die anschlussfertige Vorbereitung der Komponenten spart der
Elektrofachmann Zeit. Das Risiko von Installationsfehlern wird durch
die Vorkonfektionierung und Komponentenprüfung im Vergleich zu
Eigenlösungen minimiert. Die Anlage kann sicher in Betrieb genommen
werden.

Fazit

Bei der Errichtung von Energieerzeugungsanlagen müssen die
Bestimmungen der VDE-AR-N 4105 beachtet werden. Sie enthält wichtige
Änderungen, die dafür sorgen sollen, dass das Stromnetz stabil und
sicher funktioniert. Am besten ist es, bei der Planung und
Projektierung normenkonforme, und geprüfte Lösungen einzusetzen.
Anschlussfertige Lösungen wie die ENYSUN-Freischalteinrichtungen von
Hensel erleichtern dem Elektrofachmann Planung, Projektierung und
Errichtung von Photovoltaik-Anlagen im Niederspannungs-Ortsnetz des
Netzbetreibers.

Pressekontakt:
Gustav Hensel GmbH & Co. KG
Elektroinstallations- und Verteilungssysteme
Thomas Hanses
Leiter Marketing + Kommunikation
Altenhundem
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