Der Aufbau moderner Zählerschränke und warum ein Austausch bei Photovoltaikanlagen notwendig ist

Moderne Zählerschränke sind das Herzstück jeder elektrischen Anlage. Sie gewährleisten nicht nur eine präzise Erfassung des Stromverbrauchs, sondern bieten auch Schutz und eine effiziente Verteilung des Stroms. Mit der zunehmenden Digitalisierung und der Integration erneuerbarer Energien, wie Photovoltaikanlagen (PV), haben sich die Anforderungen an Zählerschränke jedoch erheblich verändert. In diesem Artikel werfen wir einen Blick auf den Aufbau aktueller Zählerschränke und erklären, warum der Zählerschrank bei der Installation einer Photovoltaikanlage häufig ausgetauscht oder modernisiert werden muss.

Was ist ein Zählerschrank?

Ein Zählerschrank ist eine Schutzeinrichtung, die alle Komponenten zur Strommessung und -verteilung sowie zusätzliche Steuerungs- und Kommunikationsmodule aufnimmt.
Er dient:

• Der Unterbringung des Stromzählers (einfache oder digitale Zähler).
• Der Verteilung von Strom in verschiedene Stromkreise.
• Der Sicherstellung von Schutzfunktionen (z. B. FI- und Leitungsschutzschalter).
• Der Integration moderner Systeme wie Energiemanagement oder Smart Home-Anwendungen.

Aufbau eines modernen Zählerschranks

Moderne Zählerschränke bestehen aus mehreren Bereichen, die klar voneinander getrennt sind, um Sicherheit und Übersichtlichkeit zu gewährleisten:

1. Zählerplatz

• Funktion: Hier wird der Stromzähler montiert.
• Typen:
  • Analoge Ferraris-Zähler (selten in neuen Anlagen).
  • Digitale Stromzähler (Smart Meter), die Verbrauchsdaten speichern und übermitteln können.
• Erweiterungen: Platz für zusätzliche Module wie Einspeisezähler (z. B. für PV-Anlagen).

2. Verteilerfeld

• Funktion: Hier erfolgt die Verteilung des Stroms auf die verschiedenen Stromkreise.
• Komponenten:
  • Sicherungsautomaten (Leitungsschutzschalter) für die Stromkreise.
  • Fehlerstromschutzschalter (FI-Schutzschalter) zur Erhöhung der Personensicherheit.
  • Überspannungsschutz, der elektrische Geräte vor Schäden durch Spannungsspitzen schützt.

3. Multimediafeld (optional)

• Funktion: Integration von Kommunikations- und Steuerungstechnik.
• Anwendungen:
  • Router oder Modems für Internet und Telefonie.
  • Smart Home-Steuerzentralen.
  • Geräte für Energiemanagementsysteme (EMS).

4. Technikfeld

• Funktion: Hier befinden sich zusätzliche Steuerungs- oder Schaltelemente, die für spezielle Anwendungen notwendig sind.
• Anwendungen:
  • Schaltrelais oder Kontaktoren.

Warum ältere Zählerschränke für moderne Anwendungen nicht mehr ausreichen

Ältere Zählerschränke wurden ursprünglich mit dem Ziel entwickelt, Strom in einfachen Haushalten oder kleinen Betrieben zu messen und zu verteilen. Mit der zunehmenden Nutzung von Photovoltaikanlagen und anderen modernen Technologien sind die Anforderungen jedoch gewachsen.

1. Fehlende Smart Meter und digitale Steuerung

Ältere Zählerschränke haben oft nur analoge Ferraris-Zähler, die keine Möglichkeit bieten, detaillierte Verbrauchsdaten zu speichern oder zu übertragen. In Zeiten von Smart Metern, die Verbrauchsinformationen in Echtzeit liefern und eine Kommunikation mit Netzbetreibern oder Smart Home-Systemen ermöglichen, sind diese Zähler nicht mehr ausreichend.

• Problematik: Ohne die Möglichkeit, Verbrauchsdaten digital zu übertragen, können Sie nicht von flexiblen Tarifen oder der Echtzeit-Überwachung des Verbrauchs profitieren.

2. Keine Integration erneuerbarer Energien

In älteren Zählerschränken fehlt oft die Infrastruktur, um erneuerbare Energiequellen wie Photovoltaikanlagen (PV) oder Batteriespeicher zu integrieren. Moderne Zählerschränke bieten Platz für separate Zähler, die sowohl den Eigenverbrauch als auch die Einspeisung in das Netz messen.

• Problematik: Ältere Zählerschränke können keine Einspeisezähler integrieren, was bei PV-Anlagen notwendig ist, um den erzeugten Strom korrekt zu messen und den Eigenverbrauch sowie die Einspeisung zu überwachen.

3. Keine Platzierung für Ladeeinrichtungen von Elektrofahrzeugen

Mit dem Anstieg der Elektromobilität steigt die Nachfrage nach Zählerschränken, die Platz für die Integration von Wallboxen zur Ladung von Elektroautos bieten. Ältere Zählerschränke sind oft nicht dafür ausgelegt.

• Problematik: Ältere Zählerschränke bieten häufig nicht genug Platz oder die erforderlichen Anschlussmöglichkeiten, um eine Wallbox sicher zu installieren.

4. Veraltete Schutztechnik

Ältere Zählerschränke bieten oft nur grundlegende Schutzmaßnahmen wie einfache Sicherungsautomaten. In modernen Anlagen ist jedoch der Einsatz von Fehlerstromschutzschaltern (FI) und Überspannungsschutz notwendig, um die Sicherheit zu gewährleisten.

• Problematik: Ältere Zählerschränke bieten keinen ausreichenden Schutz gegen Fehlerströme oder Überspannungen, was zu gefährlichen Situationen und teuren Schäden an Elektrogeräten führen kann.

5. Fehlende Flexibilität und Erweiterbarkeit

Ältere Zählerschränke sind in ihrer Ausstattung häufig statisch und nicht auf zukünftige Erweiterungen ausgelegt, wie die Integration von Smart Home-Systemen oder Energiemanagementsystemen (EMS).

• Problematik: Ältere Zählerschränke lassen sich nicht einfach an neue Technologien anpassen, was zu einer Einschränkung der Nutzung moderner Anwendungen führen kann.

Warum der Zählerschrank bei einer Photovoltaikanlage oft getauscht werden muss

Wenn Sie eine Photovoltaikanlage installieren möchten, ist es häufig erforderlich, den Zählerschrank zu ersetzen oder zumindest zu modernisieren. Dies hat mehrere technische und normative Gründe:

1. Änderung vom Aussetz- in den Dauerstrombetrieb
   Früher war der Zählerschrank in vielen Haushalten für den Aussetzbetrieb konzipiert, bei dem Strom nur erfasst wurde, wenn er verbraucht wurde. Bei einer PV-Anlage wird jedoch nicht nur Strom verbraucht, sondern auch erzeugt und teilweise ins Netz eingespeist. Daher muss der Zählerschrank auf Dauerstrombetrieb umgestellt werden, um sowohl den Verbrauch als auch die Einspeisung korrekt zu messen. Dies erfordert oft den Einbau eines Zweirichtungszählers.

2. Anforderungen der Technischen Anschlussbedingungen (TAB)
   Die TAB des Netzbetreibers verlangen, dass bei der Installation einer PV-Anlage der Zählerschrank den modernen Anforderungen entspricht, einschließlich eines bidirektionalen Zählers, der sowohl den Verbrauch als auch die Einspeisung misst. Ältere Zählerschränke bieten hierfür häufig nicht die nötige Infrastruktur.

3. Einhaltung der VDE-Normen, insbesondere AR-N 4100
   Die DIN VDE AR-N 4100 regelt die Anforderungen an den Anschluss von PV-Anlagen an das öffentliche Stromnetz. Ältere Zählerschränke entsprechen möglicherweise nicht den Anforderungen dieser Norm, die beispielsweise einen Einspeisezähler sowie zusätzliche Schutzmaßnahmen verlangt.

4. Platz für zusätzliche Komponenten
   Bei der Installation einer PV-Anlage kommen häufig weitere Komponenten wie Wechselrichter, Einspeisezähler und Batteriespeicher hinzu, die Platz im Zählerschrank benötigen.

5. Sicherheitsanforderungen
   Für die Installation einer PV-Anlage müssen zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen wie FI-Schutzschalter und Überspannungsschutz integriert werden.

Fazit

Ein moderner Zählerschrank ist nicht nur ein wesentlicher Bestandteil jeder elektrischen Anlage, sondern auch ein Schlüssel zur Nutzung erneuerbarer Energien wie Photovoltaikanlagen. Ältere Zählerschränke erfüllen nicht mehr die Anforderungen an die Messung und Verteilung von Strom, insbesondere bei der Integration von PV-Anlagen. Durch den Austausch oder die Modernisierung des Zählerschranks stellen Sie sicher, dass Ihre PV-Anlage effizient, sicher und normgerecht betrieben werden kann.

Haben Sie Fragen oder planen Sie eine Photovoltaikanlage? Kontaktieren Sie uns – wir helfen Ihnen gerne bei der Auswahl und Installation des geeigneten Zählerschranks.