VDE-AR-N 4105 Anschlussregeln Niederspannungsnetz

Aktualisierungen und Änderungen der VDE-AR-N 4105

Einleitung in die VDE-AR-N 4105

Was ist die VDE-AR-N 4105?

Die VDE-AR-N 4105 ist eine Anwendungsregel, die die technischen Mindestanforderungen für den Anschluss und Parallelbetrieb von Erzeugungsanlagen im Niederspannungsnetz regelt. Sie stellt sicher, dass dezentrale Anlagen wie Photovoltaikanlagen, Blockheizkraftwerke (BHKW) und Batteriespeicher sicher ins Netz integriert werden, ohne dessen Stabilität zu gefährden.

Die Norm umfasst unter anderem:

Anforderungen an die Spannungs- und Frequenzhaltung,
Schutzmaßnahmen wie den Netz- und Anlagenschutz (NA-Schutz),
Regelungen für das Einspeisemanagement.

Wichtig!

Die VDE-AR-N 4105 richtet sich an alle Akteure, die am Betrieb oder Anschluss von Anlagen im Niederspannungsnetz beteiligt sind, darunter:

Netzbetreiber: Festlegung und Kontrolle der Anschlussbedingungen.
Planer und Errichter: Entwicklung von Anlagen, die den Normvorgaben entsprechen.
Betreiber: Sicherstellung des normgerechten Betriebs der Anlagen.

Warum ist die VDE-AR-N 4105 wichtig?

Mit der steigenden Zahl dezentraler Energieerzeuger wird das Stromnetz immer stärker belastet. Die VDE-AR-N 4105 sorgt dafür, dass diese Erzeugungsanlagen:

Netzfreundlich arbeiten:
- Sie definiert klare Anforderungen, damit Anlagen wie PV-Systeme und BHKWs keine negativen Auswirkungen auf die Netzqualität haben.
Sicher betrieben werden:
- Schutzmaßnahmen wie automatische Abschaltungen bei Spannungs- und Frequenzabweichungen verhindern Schäden an der Anlage und am Netz.
Die Energiewende unterstützen:
- Durch die Norm wird die Integration von erneuerbaren Energien und Speichern erleichtert, was die Umstellung auf nachhaltige Energiequellen beschleunigt.

Einordnung in die Energiewende

Die VDE-AR-N 4105 spielt eine zentrale Rolle bei der Integration erneuerbarer Energien in das Niederspannungsnetz. Sie schafft die notwendigen technischen Voraussetzungen, um den steigenden Anteil dezentraler Energieerzeuger sicher in das Stromnetz einzubinden. Damit trägt sie maßgeblich zur Energiewende bei.

Anwendungsbereich der VDE-AR-N 4105

Übersicht:

Für welche Anlagen gilt die Norm?

Die VDE-AR-N 4105 regelt den Anschluss und Betrieb von Erzeugungsanlagen und Speicheranlagen im Niederspannungsnetz. Sie gilt für:

Neuanschlüsse:
- Anlagen, die erstmals ans Niederspannungsnetz angeschlossen werden.
- Beispiele: Photovoltaikanlagen (PV), Blockheizkraftwerke (BHKW), Batteriespeicher.
Änderungen und Erweiterungen bestehender Anlagen:
- Anlagen, die durch zusätzliche Module, Speicher oder Wechselrichter erweitert werden, müssen den Vorgaben der Norm entsprechen.

Wer muss die Norm beachten?

Die Norm richtet sich an alle Beteiligten im Bereich der Energieerzeugung im Niederspannungsnetz:

Netzbetreiber:
- Überprüfen die Netzverträglichkeit und die Einhaltung der Norm vor dem Anschluss.
Planer und Errichter:
- Stellen sicher, dass Anlagen normgerecht ausgelegt und installiert werden, z. B. durch geeignete Installationsverteiler und Zähleranlagen.
Betreiber:
- Müssen den sicheren und normkonformen Betrieb ihrer Anlagen gewährleisten.

Unterschied zur VDE-AR-N 4110

Die VDE-AR-N 4105 unterscheidet sich grundlegend von der VDE-AR-N 4110, die den Anschluss von Anlagen im Mittelspannungsnetz regelt.

Netzebene:
- VDE-AR-N 4105: Niederspannungsnetz (bis 1 kV).
- VDE-AR-N 4110: Mittelspannungsnetz (1–36 kV).
Leistung der Anlagen:
- VDE-AR-N 4105: Gilt für Anlagen bis 135 kW (z. B. PV-Anlagen, Batteriespeicher, kleinere BHKWs).
- VDE-AR-N 4110: Betrifft Anlagen mit einer Leistung über 135 kW (z. B. größere PV-Anlagen, Windparks).
Nachweisanforderungen:
- VDE-AR-N 4105: Konformitätserklärung durch den Hersteller (z. B. für Wechselrichter und Schutzgeräte).
- VDE-AR-N 4110: Umfassendes Anlagenzertifikat für die gesamte Erzeugungsanlage.

Praxisbeispiel:

Ein Einfamilienhaus möchte eine bestehende 5-kW-PV-Anlage mit einem 10-kWh-Batteriespeicher erweitern. Die VDE-AR-N 4105 legt fest, welche Anforderungen der Batteriespeicher erfüllen muss, insbesondere im Hinblick auf den Netz- und Anlagenschutz (NA-Schutz) und die Spannungsregelung.

Technische Anforderungen der VDE-AR-N 4105

Übersicht:

Netzverträglichkeit

Die VDE-AR-N 4105 legt fest, dass Erzeugungsanlagen so ausgelegt sein müssen, dass sie die Spannungsqualität und Netzfrequenz nicht negativ beeinflussen.

Spannungsqualität:
- Anlagen müssen Spannungsschwankungen ausgleichen können, ohne das Niederspannungsnetz zu destabilisieren.
- Einhaltung von Grenzwerten für Oberschwingungen und Flicker (kurzzeitige Spannungsänderungen).
Frequenzregelung:
- Anlagen müssen stabil auf Frequenzschwankungen reagieren.
- Beispiel: Bei einer Netzfrequenz von unter 47,5 Hz oder über 51,5 Hz muss die Anlage abschalten.

Netz- und Anlagenschutz (NA-Schutz)

Der Netz- und Anlagenschutz ist zentral für die Sicherheit des Niederspannungsnetzes.

Automatische Abschaltung:
- Anlagen müssen bei Spannungs- oder Frequenzabweichungen automatisch vom Netz getrennt werden.
- Dies verhindert Schäden an der Anlage oder am Netz.
Selektivität der Schutzmaßnahmen:
- Schutzgeräte wie Fehlerstromschutzschalter (FI-Schalter) und Leitungsschutzschalter müssen so eingestellt sein, dass nur der betroffene Teil der Anlage abgeschaltet wird.

Einspeisemanagement

Die Steuerbarkeit dezentraler Erzeugungsanlagen ist entscheidend, um Netzüberlastungen zu vermeiden.

Fernsteuerbarkeit:
- Netzbetreiber müssen die Einspeiseleistung der Anlage reduzieren oder abschalten können, wenn das Netz überlastet ist.
Kommunikationsschnittstellen:
- Anlagen müssen mit Schnittstellen ausgestattet sein, die die Kommunikation zwischen Installationsverteilern und Netzbetreibern ermöglichen.

Nachweispflichten

Erzeugungsanlagen müssen nachweisen, dass sie die technischen Anforderungen der VDE-AR-N 4105 erfüllen.

Konformitätserklärungen:
- Hersteller von Wechselrichtern, Batteriespeichern und Schutzgeräten stellen Dokumente aus, die die Einhaltung der Norm bestätigen.
Inbetriebnahmeprotokolle:
- Bei der Inbetriebnahme müssen Messprotokolle und Prüfberichte erstellt werden, um die Netzverträglichkeit zu dokumentieren.

Praktisches Beispiel:

Ein Batteriespeicher in einem Einfamilienhaus kann bei Netzüberlastung Strom aufnehmen, statt ihn ins Netz einzuspeisen. Die Steuerung erfolgt über eine Schnittstelle, die den Speicher mit dem Energieversorger verbindet.

Ziele und Nutzen der VDE-AR-N 4105

Sichere Netzintegration

Mit der zunehmenden Anzahl dezentraler Energieerzeuger, insbesondere Photovoltaikanlagen (PV), Blockheizkraftwerke (BHKW) und Batteriespeicher, wird das Stromnetz immer stärker belastet. Die VDE-AR-N 4105 stellt sicher, dass diese Anlagen das Netz nicht destabilisieren, sondern stabil und sicher integriert werden.

Vermeidung von Netzstörungen:
- Durch Vorgaben zur Spannungsregelung, Frequenzhaltung und Blindleistungsbereitstellung wird das Stromnetz entlastet.
Erhöhung der Versorgungssicherheit:
- Verhindert großflächige Stromausfälle durch festgelegte Schutzmechanismen, wie automatische Abschaltungen bei Netzstörungen.
Normierung technischer Anforderungen:
- Einheitliche Vorgaben für Erzeugungsanlagen erleichtern die Planung, Errichtung und Inbetriebnahme.

Förderung erneuerbarer Energien

Die Energiewende basiert auf der zunehmenden Integration erneuerbarer Energien in das Netz. Die VDE-AR-N 4105 erleichtert diesen Prozess, indem sie klare technische Regeln für deren sicheren Betrieb aufstellt.

Integration von Photovoltaik und BHKW:
- Anlagen bis 135 kW können leichter ans Netz angeschlossen werden, da die Anforderungen klar definiert sind.
Einbindung von Batteriespeichern:
- Speicher spielen eine wichtige Rolle bei der Laststeuerung und Netzstabilisierung.
- Die Norm definiert, wie Speicher ins Netz integriert und geregelt werden müssen.
Optimierung der Energieflüsse:
- Dezentrale Erzeugungsanlagen müssen durch Einspeisemanagement steuerbar sein, sodass Netzüberlastungen vermieden werden.

Praxis Beispiel:

Ein Gewerbebetrieb mit einer 80-kW-PV-Anlage und einem 50-kWh-Speicher kann dank der Regelungen der VDE-AR-N 4105 überschüssigen Strom gezielt einspeisen oder speichern, wenn das Netz belastet ist.

Harmonisierung der Standards

Die VDE-AR-N 4105 sorgt für einheitliche technische Anforderungen für dezentrale Energieerzeuger im Niederspannungsnetz.

Vereinfachte Planungs- und Genehmigungsprozesse:
- Durch klare Vorgaben für Netzanschlüsse und Zertifizierungen.
Reduzierung technischer Kompatibilitätsprobleme:
- Durch standardisierte Schnittstellen für Wechselrichter, Installationsverteiler und Zähleranlagen.
Erleichterte Zusammenarbeit zwischen Netzbetreibern und Anlagenbetreibern:
- Einheitliche Vorschriften minimieren Missverständnisse und beschleunigen den Anschlussprozess.

Zusammenhang mit anderen Normen

Übersicht:

VDE-AR-N 4100: Technische Regeln für Kundenanlagen

Die VDE-AR-N 4100 definiert allgemeine Anforderungen für Kundenanlagen am Niederspannungsnetz. Sie ist die Grundlage für alle elektrischen Anlagen, die am Niederspannungsnetz angeschlossen sind, und regelt unter anderem:

Technische Anforderungen an Zählerplätze und Installationsverteiler
- Vorgaben zur Errichtung und Prüfung von Zähleranlagen.
- Anforderungen an den Schutz gegen Überlast und Kurzschluss.
Einsatz von Schutzgeräten (FI/LS-Schalter)
- Sicherheitstechnische Anforderungen für Fehlerstromschutz- und Leitungsschutzschalter.
Versorgungsunterbrechung und Ersatzversorgung
- Vorschriften für den Umgang mit Stromausfällen und den Anschluss von Notstromaggregaten.

VDE-AR-N 4110: Anschluss an das Mittelspannungsnetz

Die VDE-AR-N 4110 beschreibt die Technischen Anschlussregeln für das Mittelspannungsnetz (1 kV bis 36 kV) und ist für größere Erzeugungsanlagen relevant.

Unterschiede zur VDE-AR-N 4105:

Merkmal	VDE-AR-N 4105 (Niederspannung)	VDE-AR-N 4110 (Mittelspannung)
Netzebene	Niederspannung (bis 1 kV)	Mittelspannung (1–36 kV)
Leistung	Bis 135 kW	Über 135 kW
Nachweise	Konformitätserklärung	Vollständiges Anlagenzertifikat
Schutzmechanismen	Netz- und Anlagenschutz	Umfangreichere Schutzkonzepte mit Blindleistungskompensation

💡 Zusammenhang mit der VDE-AR-N 4105:
Die VDE-AR-N 4105 ist für kleinere Anlagen im Niederspannungsbereich relevant, während größere Erzeuger wie Windparks oder große PV-Freiflächenanlagen unter die VDE-AR-N 4110 fallen.

FAQ zur VDE-AR-N 4105

Wann gilt die VDE-AR-N 4105?

Die VDE-AR-N 4105 gilt für alle Erzeugungsanlagen und Speicher, die ans Niederspannungsnetz angeschlossen werden. Dazu gehören:

Neue Anlagen, die erstmals ans Netz gehen (z. B. Photovoltaikanlagen, Blockheizkraftwerke, Batteriespeicher).
Erweiterungen bestehender Anlagen, wenn sich die Anschlussbedingungen ändern (z. B. zusätzliche PV-Module oder neue Wechselrichter).
Gewerbliche und private Anlagen bis 135 kW, die mit dem Netz parallel betrieben werden.

Welche Nachweise sind für den Netzanschluss erforderlich?

Für den Anschluss einer Erzeugungsanlage an das Niederspannungsnetz müssen Betreiber bestimmte technische Nachweise erbringen:

Konformitätserklärung des Herstellers
- Belegt, dass Wechselrichter, Speicher und Schutzgeräte die Anforderungen der Norm erfüllen.
Inbetriebsetzungsprotokoll
- Dokumentiert die Netzverträglichkeit der Anlage anhand von Messungen.
Einspeisemanagement-Dokumentation
- Erforderlich, wenn die Anlage ferngesteuert werden kann (z. B. ab einer Leistung von 30 kW).

Was unterscheidet die VDE-AR-N 4105 von der VDE-AR-N 4110?

Merkmal	VDE-AR-N 4105 (Niederspannung)	VDE-AR-N 4110 (Mittelspannung)
Netzebene	Niederspannung (bis 1 kV)	Mittelspannung (1–36 kV)
Leistungsgrenze	Bis 135 kW	Über 135 kW
Nachweise	Konformitätserklärung des Herstellers	Vollständiges Anlagenzertifikat
Einspeisemanagement	Teilweise erforderlich (ab 30 kW)	Immer erforderlich
Typische Anlagen	PV-Dachanlagen, Klein-BHKWs, Speicher	Windparks, große PV-Anlagen, Industrieanlagen

Welche Vorteile bietet die VDE-AR-N 4105 für Betreiber und Netzbetreiber?

Für Anlagenbetreiber:
- Einheitliche Regeln erleichtern die Planung und den Anschluss von PV-Anlagen und Speichern.
- Netzrückwirkungen werden minimiert, wodurch höhere Einspeisungen möglich sind.
Für Netzbetreiber:
- Verbesserte Netzstabilität, da alle Anlagen harmonisiert arbeiten.
- Weniger unkontrollierte Spannungsschwankungen durch klare Vorgaben zur Netzverträglichkeit.

Was passiert, wenn meine Anlage nicht den Vorgaben entspricht?

Falls eine Erzeugungsanlage nicht die Anforderungen der VDE-AR-N 4105 erfüllt, kann der Netzbetreiber:

- Die Einspeisung ablehnen, bis die technischen Anforderungen erfüllt sind.
- Zusätzliche Prüfungen anordnen, was zu Mehrkosten und Verzögerungen führen kann.
- Die Leistung begrenzen, falls das Einspeisemanagement nicht korrekt funktioniert.