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Alles rund um Speicher für Installateure - Fachbeitrag/Sonderdruck mit IBC SOLAR und ep Elektropraktiker

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Dank staatlicher Förderprogramme und Preissenkungen werden Energiespeichersysteme zunehmend integraler Bestandteil vieler PV-Systeme und intelligenter Energiemanagementsysteme in Haushalten und Unternehmen. Leider werden Grundlagen der Planung, Installation und Wartung von Speichersystemen zu wenig beachtet. In diesem Beitrag sollen Betreibern und Installateuren Fakten und Empfehlungen vermittelt werden, die auf Erfahrungen aus der Praxis basieren.

Elektropraxis

Elektropraxis Energietechnik den, dass bereits eine einzige Überschreitung der festgelegten Spitzenlast einen höheren Leistungspreis für den folgenden Abrechnungszeitraum nach sich ziehen kann. Eine andere, wenn auch oft irreführend identisch bezeichnete, Möglichkeit ist dagegen die Begrenzung der Einspeiseleistung (Wirkleistungsreduzierung), wenn man nicht am Einspeisemanagement teilnimmt. Strom für die Wärmepumpe Aufgrund immer strenger werdender Energieverordnungen in Neubauten wird eine Heizungslösung mit Wärmepumpe wohl bald die einzige sinnvolle Lösung für ein Heizkonzept sein. Doch braucht die Wärmepumpe heute noch einen eigenen Stromzähler und Tarif? Nein. Es besteht die Möglichkeit, den Strom der PV-Anlage sowohl für den Haushaltsverbrauch als auch für die Wärmepumpe zu nutzen. Installiert man zusätzlich einen Speicher, kann die Wärmepumpe, wenn nicht genügend PV-Strom zur Verfügung steht, auch aus dem Speicher bedient werden. Voraussetzungen prüfen und Normen beachten Sind die grundsätzlichen Fragen zu räumlichen Gegebenheiten und Speichergröße geklärt, sollte spätestens vor der Installation noch einmal ein Blick auf normative Vorgaben geworfen werden, um eine elektrisch sichere Anlage zu errichten. Einen ersten Überblick der insbesondere für Energiespeicher relevanten Anwendungsregeln und Hinweise bietet der Beitrag von A. Habermehl „Elektrische Speicher im Niederspannungsnetz“ in der Ausgabe 03-2017 TIPP Kennen Sie schon das aktuelle epDOSSIER „Technik der Energiewende – Netze und Speicher, Grundlagen und Zusammenhänge“? Darin werden u.a. die regenerative Energieerzeugung, Energietransport und -speicherung sowie Lösungen zum rationelleren Einsatz elektr. Energie ebenso kritisch betrachtet wie die Begriffsinflation und Sensationsmeldungen in den Medien. des ep [1]. Da es sich bei einem Speichersystem um eine elektrotechnische Einrichtung am Niederspannungsnetz handelt, finden viele grundlegende Normen und Anwendungsregeln der Elektrotechnik ebenfalls ihre Anwendung. Beginnend am Gebäudeeintritt bzw. am Zählerschrank, ist die im September 2015 neu erschienene Anwendungsregel VDE-AR-N 4101 „Anforderungen an Zählerplätze“ zu beachten. Der im Oktober 2016 erschienene FNN- Hinweis „Anschluss und Betrieb von Speichern am Niederspannungsnetz“ gibt gute Empfehlungen zur Auswahl des richtigen Zählkonzeptes und somit zur Frage, ob gegebenenfalls zusätzlicher Platzbedarf besteht. Gerade bei den Messkonzepten gibt es viele verschiedene Möglichkeiten. Wenn mehrere, separat zu zählende Erzeugungsanlagen vorhanden sind und ein Speicher gegebenenfalls sogar am Regelenergiemarkt teilnehmen soll, so ist eine Rücksprache mit dem zuständigen Energieversorgungsunternehmen dringend empfohlen – am besten noch vor der Angebotsphase. Eine wesentliche Änderung gab es in der Norm DIN VDE 0100 Teil 443 „Schutz bei transienten Überspannungen infolge atmosphärischer Einflüsse oder von Schaltvorgängen“ [2] und Teil 534 „Überspannung-Schutzeinrichtungen“ [3]. Hier geht es um die Anforderungen an den Überspannungsschutz. Dieser ist bei Neuerrichtungen und Änderungen von Anlagen Pflicht. Für Bestandsanlagen wird eine Nachrüstung dringend empfohlen. Dabei ist zu beachten, dass Planer und Installateure eine Informationspflicht gegenüber dem Bauherrn haben. Grundlegend zu beachtende Normen sind selbstverständlich auch die DIN VDE 0100 Teil 410 „Schutzmaßnahmen zum Schutz gegen elektrischen Schlag“ [4], DIN VDE 0100 Teil 430 „Errichten von Niederspannungsanlagen“ [5], DIN VDE 0298-4 „Strombelastbarkeit von Kabeln und Leitungen“ [6] sowie VDE 0100-520 „Errichten von Niederspannungsanlagen“ [7]. Soweit die wichtigsten allgemeinen Vorschriften. Für Photovoltaik-Anlagen im Speziellen ist in erster Linie die seit Oktober 2016 gültige Norm DIN VDE 0100 Teil 712 „Anforderungen für Betriebsstätten besonderer Art“ zu beachten [8]. Die wichtigsten Vorschriften in dieser Norm beziehen sich auf den Blitz- und Überspannungsschutz, die Unzulässigkeit der Installation von Wechselrichtern und deren Verteilungen in feuergefährdeten Bereichen nach DIN VDE 0100-420 [9] – was adäquat sicherlich auch für Batteriespeichersysteme zu berücksichtigen ist, die Dimensionierung von PV-Systemen mit dem Belastungsgrad 1 für jedes Stromkreis-Bauteil und Betriebsmittel sowie das zwingende Anbringen von Hinweisschildern (dass eine PV-Anlage und ggf. auch ein Speicher installiert ist) und die Regelungen für die Zugänglichkeit der Gerätschaften. Spezielle Anforderungen an Photovoltaiksysteme mit Speichern sind für diese Norm in Vorbereitung. Die Anwendungsregel VDE-AR-E 2510- 2:2015-09 „Stationäre elektrische Energiespeichersysteme vorgesehen zum Anschluss an das Niederspannungsnetz“ enthält die Sicherheitsanforderungen für Planung, Errichtung, Betrieb, Deinstallation und Entsorgung stationärer elektrischer Energiespeichersysteme, welche zum Festanschluss an ortsfeste elektrische Anlagen und zum Anschluss an das Niederspannungsnetz vorgesehen sind. Wichtig ist es an dieser Stelle zu wissen: Werden einzelne Komponenten durch den Errichter zu einem Energiespeichersystem zusammengestellt, wird der Errichter dadurch zum Hersteller des Systems. Im Folgenden eine kurze Auflistung der sich daraus ergebenden Pflichten (eine ausführlichere Betrachtung gibt es im nächsten Teil): ❙❙ Es besteht eine Anmeldepflicht des Speichersystems beim zuständigen Energieversorgungsunternehmen. ❙❙ Alle Herstellerangaben sind einzuhalten. ❙❙ Die Batterien sind in geschützten Bereichen unterzubringen. ❙❙ Die Tragfähigkeit des Bodens muss geprüft werden. ❙❙ Eine ausreichende Lüftung des Raumes muss sichergestellt werden. ❙❙ Die Vorgaben an Umgebungstemperaturen (möglichst konstant 15 – 20 °C, insbesondere für Li-Io-Batterien), Luftfeuchtigkeit, Schmutzentwicklung (ein Dachboden ist sicherlich nicht der geeignetste Ort für ein Speichersystem) sind einzuhalten. ❙❙ Warn- und Hinweisschilder müssen angebracht werden. ❙❙ Betrieb, Errichtung und Wartung der Anlage müssen dokumentiert werden. ❙❙ Der Anlagenbetreiber muss entsprechend eingewiesen werden. Die noch als Entwurf geführte Anwendungsregel E VDE-AR-E 2510-50:2014-11 „Stationäre Energiespeichersysteme mit Lithium- Batterien – Sicherheitsanforderungen“, die demnächst in vollendeter Fassung erscheint, bezieht sich zusätzlich speziell auf Lithium- Batterien. Selbstverständlich unterliegen auch Speichersysteme der Pflicht einer Erst- und wiederkehrenden Prüfung nach den Normen DIN VDE 0100-600 [10] bzw. DIN VDE 8 www.elektropraktiker.de | Elektropraktiker, Berlin 71 (2017)

Elektropraxis 0105-100 [11]. Zu beachten ist zudem, dass auch die Sachversicherer sehr genau prüfen. Ein Vorab-Gespräch mit der Versicherung und das genaue Lesen der Versicherungsbedingungen ist daher empfehlenswert. Hinzuweisen ist hier insbesondere auf die sich in Überarbeitung befindliche VdS-Richtlinie 3145 [12], die in der neuen Fassung auch Vorgaben für Speichersysteme enthalten soll, und die VdS-Richtlinie 2033 [13]. Der „Leit fa den zur Ei gen ver sor gung“, 2016 herausgegeben von der Bundesnetzagentur (BNetzA), bietet wesentliche Informationen insbesondere zur EEG-Umlagepflicht sowie zu den Mitteilungs- und Darlegungspflichten. Weiterführende Informationen bietet auch der „Sicherheitsleitfaden Li-Ionen-Hausspeicher“ (2014-11). Für Großspeicher gibt es zudem aktuell seit 01.03. den „Leitfaden Rahmenanforderungen Lithium-Ionen Großspeicher“. Fazit und Ausblick Maximale Unabhängigkeit durch Eigenverbrauch von Solarstrom zu jeder Tageszeit – das geht nur mit einem Batteriespeicher. Im Vorfeld die richtige Größe des Speichersystems zu kalkulieren, ist immens wichtig, um langfristig eine ertragreiche Anlage zu konzipieren. Die Kunst liegt darin, möglichst genau das gesunde Mittelmaß zu finden und den Speicher weder zu groß noch zu klein zu dimensionieren. Hier ist der Fach-Installateur gefragt, der durch langjährige Erfahrung die optimale Kapazität und damit Wirtschaftlichkeit bestimmen kann. Zudem ist es immens wichtig, die Installationsvoraussetzungen und entsprechend zugrunde gelegten gesetzlichen Vorgaben genau zu prüfen. Nur so lässt sich eine normativ korrekte und elektrisch sichere Anlage errichten. Dazu muss darauf hingewiesen werden, dass bei jeder Ausübung eines Berufs die Regelungen des Strafgesetzbuchs zu beachten sind. Geld- oder sogar Freiheitsstrafen drohen, wenn Leib oder Leben eines anderen gefährdet werden (STGB § 319). Mit Blick auf die Zukunft ist es ratsam, den Gesamtenergiebedarf und -Verbrauch eines Haushalts zu betrachten. Beispielsweise ist die E-Mobilität auf dem Vormarsch. Elektroautos werden bereits heute zunehmend, zumindest als Zweitwagen, genutzt. Das bedeutet, dass der Markt für Ladesäulen wachsen wird. Idealerweise kommunizieren diese dann mit der PV-Anlage, dem Speichersystem und den intelligenten Verbrauchern im Haus. Das „smarte“ Zuhause rückt immer näher und sollte heute schon bei der Planung eines Batteriespeichersystems berücksichtigt werden. Literatur [1] Habermehl, A.: Elektrische Speicher im Niederspannungsnetz. Alles gut geregelt: Hinweise, Anwendungs- und Anschlussregeln. Elektropraktiker, Berlin 71 (2017) 3, S. 195 –198. [2] DIN VDE 0100-443 (VDE 0100-443):2016-10: Errichten von Niederspannungsanlagen – Teil 4-44: Schutzmaßnahmen – Schutz bei Störspannungen und elektromagnetischen Störgrößen – Abschnitt 443: Schutz bei transienten Überspannungen infolge atmosphärischer Einflüsse oder von Schaltvorgängen. [3] DIN VDE 0100-534 (VDE 0100-534):2016-10: Errichten von Niederspannungsanlagen – Teil 5-53: Auswahl und Errichtung elektrischer Betriebsmittel – Trennen, Schalten und Steuern – Abschnitt 534: Überspannungs-Schutzeinrichtungen (SPDs). [4] DIN VDE 0100-410 (VDE 0100-410):2007-06: Errichten von Niederspannungsanlagen – Teil 4-41: Schutzmaßnahmen – Schutz gegen elektrischen Schlag. Die Norm befindet sich in Überarbeitung, der Entwurf erschien im August 2016. [5] DIN VDE 0100-430 (VDE 0100-430):2010-10: Errichten von Niederspannungsanlagen – Teil 4-43: Schutzmaßnahmen – Schutz bei Überstrom. [6] DIN VDE 0298-4 (VDE 0298-4):2013-06: Verwendung von Kabeln und isolierten Leitungen für Starkstromanlagen – Teil 4: Empfohlene Werte für die Strombelastbarkeit von Kabeln und Leitungen für feste Verlegung in und an Gebäuden und von flexiblen Leitungen. [7] DIN VDE 0100-520 (VDE 0100-520):2013-06: Errichten von Niederspannungsanlagen – Teil 5-52: Auswahl und Errichtung elektrischer Betriebsmittel – Kabel- und Leitungsanlagen. Siehe dazu auch die Beiblätter 1 (2010), 2 (2012) und 3 (2016). [8] DIN VDE 0100-712 (VDE 0100-712):2016-10: Errichten von Niederspannungsanlagen – Teil 7-712: Anforderungen für Betriebsstätten, Räume und Anlagen besonderer Art – Photovoltaik-(PV)- Stromversorgungssysteme. [9] DIN VDE 0100-420 (VDE 0100-420):2016-02: Errichten von Niederspannungsanlagen – Teil 4-42: Schutzmaßnahmen – Schutz gegen thermische Auswirkungen. [10] DIN VDE 0100-600 (VDE 0100-600):2008-06: Errichten von Niederspannungsanlagen – Teil 6: Prüfungen; bzw. auch den aktuelleren Entwurf E DIN IEC 60364-6 (VDE 0100-600):2015-05. [11] DIN VDE 0105-100 (VDE 0105-100):2015-10: Betrieb von elektrischen Anlagen – Teil 100: Allgemeine Festlegungen. [12] VdS 3145:2011-07: Photovoltaikanlagen – Technischer Leitfaden. [13] VdS 2033:2007-09: Elektrische Anlagen in feuergefährdeten Betriebsstätten und diesen gleichzustellende Risiken, Richtlinien zur Schadenverhütung. n Fortsetzung Im nächsten Teil geht es konkret um die Installation von Batteriespeichersystemen. » Ich mag IBC SOLAR, weil die mit System mehr Ertrag rausholen.« Immer mehr Menschen entscheiden sich für Sonnenstrom mit System. 1982 gegründet 2 Mio. Menschen mit Strom versorgt 170.000 Projekte realisiert Elektropraktiker, Berlin 71 (2017) | www.elektropraktiker.de www.ibc-solar.de 9

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