Zählerschrank PV-Anlage: Welche Vorraussetzungen müssen erfüllt sein?

Ob mit oder ohne PV-Anlage, der Zählerschrank ist das Herzstück der Elektroverteilung in jedem Haushalt, denn in der Regel befinden sich hier nicht nur Stromzähler, sondern auch die Sicherungen für das Zuhause. Der unscheinbare Zählerschrank ist damit äußerst relevant für alle, was bei Dir mit elektrischem Strom funktioniert. Um den eigenen Solarstrom produzieren zu können, müssen jedoch einige Voraussetzungen erfüllt sein. Nur, wenn Zählerschrank und PV-Anlage aufeinander abgestimmt sind, kann eine Solaranlage reibungslos betrieben werden. Was also muss bei der Installation einer Solaranlage im Vorfeld im Zählerschrank beachtet werden? Sind es nur kleinere Voraussetzungen oder ist möglicherweise eine aufwendige Neuinstallation erforderlich?

Um zu wissen, ob der eigene, vorhandene Zählerschrank überhaupt für eine PV-Anlage geeignet ist, müssen einige Voraussetzungen und Anforderungen erfüllt sein. Allgemein lässt sich jedoch sagen, dass fast alle modernen Sicherungskästen und Zählerschränke für den Einsatz mit einer PV-Anlage bestens geeignet sind. Die fehlende Kompatibilität betrifft hingegen in erster Linie die älteren Modelle der Zählerschränke.

Damit eine Solar- bzw. PV-Anlage betrieben werden kann, muss der Zählerschrank nicht nur wie bisher denDeinen Verbrauch ermitteln, sondern auch die Produktion bzw. insbesondere die Menge an Strom, welche eingespeist wird. Außerdem ist eine sogenannte Rücklaufsperre erforderlich. Diese verhindert, dass eingespeister und verbrauchter Strom miteinander vermischt werden. Wer unsicher ist, ob der eigene Zählerschrank diese Voraussetzungen erfüllt, kann auch einen Elektriker um Hilfe bitten.

Um zu prüfen, ob der Zählerschrank alle Anforderungen für eine PV-Anlage erfüllt sollten folgende Punkte beachtet werden: 

1. Messung von Einspeisung und Verbrauch: Mit einer Solaranlage wird künftig auch Strom eingespeist. Dieser wird gemäß Erneuerbare-Energien-Gesetz (kurz EEG) vergütet. Damit klar ist, wie viel Geld ausbezahlt werden muss, müssen Verbrauch und Einspeisung separat erfasst werden.
2. Einspeisezähler mit separatem Zählerfeld: Der Einspeisezähler sollte über ein separates Zählerfeld sowie eine eigene Anzeige verfügen.
3. Rücklaufsperre: Damit Einspeisung und Verbrauch korrekt erfasst werden, benötigt der Zähler eine Rücklaufsperre. Diese verhindert, dass der Zähler die Einspeisung als negativen Stromverbrauch erfasst und den Verbrauch zurück dreht.
4. PV-Überspannungsschutz: Der Überspannungsschutz verhindert entsprechende Schäden an der PV-Anlage. Tatsächlich zählen Blitz- und Überspannungsschäden zu den häufigsten Ursachen für Defekte an Solaranlagen.
5. Schutznorm DIN VDE 0100-712: Hierbei handelt es sich um die zentrale Norm im PV-Bereich. Damit werden die Maßnahmen für die Planung sowie Errichtung von PV-Anlagen festgelegt.

Natürlich geht es aber nicht nur darum, dass alle Komponenten vorhanden sind, sondern auch entsprechend passend aufgebaut und erreichbar ist. Schließlich sind für den Anschluss weiterer Kabel auch gewisse Installationsanforderungen vorausgesetzt. Hierbei sind nicht nur technische Details relevant, sondern auch räumliche Vorgaben zu erfüllen.

Damit der Zählerschrank gut und sicher erreichbar ist, sollte dieser nicht höher als 2 Meter angebracht sein. Ideal ist eine Montage im Bereich von einem Meter bis 1,70 Meter. Auch direkt vor dem Sicherungs- und Zählerschrank sollte genügend Platz sein. Nur dann ist alles gut erreichbar. Es gilt darauf zu achten, dass mindestens einen Meter vor dem Schrank auf gesamter Höhe keine Hindernisse vorhanden sind.

Wie sollte ein Zählerschrank im Detail aussehen? Ein Überblick der Hauptkomponenten:

Innerhalb des Zählerfelds (kurz ZF), befindet sich der sogenannte elektronische Haushaltszähler (eHz). Dieser misst den Energieverbrauch des jeweiligen Haushalts. Bei Photovoltaikanlagen mit einer Leistung von 25 kWp oder mehr wird außerdem zusätzlich noch ein weiterer Zählerplatz für einen sogenannten Funkrundsteuerempfänger benötigt. Dieses Feld übernimmt somit nicht nur die Messung des Energieverbrauchs, sondern bei Bedarf auch die Erfassung des Ertrags von PV-Anlagen. Das betrifft aber vor allem größere, gewerbliche Anlagen auf zum Beispiel Gewerbeeinheiten.

Unterhalb des Zählerfelds liegt meist der Raum für Zusatzanwendungen (RfZ). In diesem Bereich werden Komponenten des Netzbetreibers installiert. Dazu zählen zum Beispiel Smart Meter oder I/O Boxen. Diese Geräte dienen der Steuerung und zusätzlichen Messung, die vom Netzbetreiber durchgeführt werden.

Der im Zähler befindliche Hauptschalter hat die Funktion, den gesamten Zählerschrank sowie Haushalt vom Stromnetz zu trennen. Diese Trennung ist wichtig in Notfall-Situationen, um die Sicherheit von zum Beispiel Rettungskräften zu gewährleisten, oder wenn Wartungsarbeiten durchgeführt werden müssen, um Reparaturen, Überprüfungen oder andere technische Eingriffe sicher und effizient zu gestalten. Durch den Hauptschalter wird die Stromzufuhr unterbrochen und alle elektrischen Geräte sowie Komponenten im Zählerschrank spannungsfrei geschaltet. Das Risiko von Unfällen und Schäden wird so erheblich reduziert.

Die verschiedenen Sicherungen dienen vor allem dem Schutz der elektrischen Anlagen und Geräte im Haushalt. Sie verhindern Schäden durch Überlastung oder Kurzschlüsse und sind für jeden Stromkreis separat installiert. Im Falle einer Überlastung oder eines Kurzschlusses unterbrechen die Sicherungen den Stromfluss des jeweiligen Stromkreises automatisch, um eine Überhitzung der Leitungen und mögliche Brandgefahr zu vermeiden. Dadurch sorgen Sicherungen nicht nur für den Schutz der elektrischen Installationen, sondern sind auch maßgeblich für die Sicherheit der Bewohner verantwortlich.

Der Fehlerstromschutzschalter (RCD), oft auch als sogenannter FI-Schalter bekannt, sorgt für den Schutz von Personen und Anlagen und verhindert einen elektrischen Schlag. Der FI erkennt Fehlerströme, die beispielsweise durch einen Erdschluss entstehen und unterbricht in bei entsprechenden Fehlern sofort die Stromzufuhr. Gefährliche elektrische Spannungen, die im schlimmsten Fall zu schweren Verletzungen oder Bränden führen könnten, werden so verhindert. Ein FI-Schalter stellt somit eine wichtige Sicherheitsmaßnahme dar, die im Ernstfall Leben retten kann.

Der Überspannungsschutz schützt elektrische Geräte und Anlagen vor plötzlichen und kurzzeitigen Spannungsspitzen im Stromnetz. Solche Spannungsspitzen können durch Blitzschläge, Schalthandlungen im Netz oder andere Störquellen verursacht werden und für Schäden an empfindlicher Elektronik sorgen. Ein Überspannungsschutz leitet die überschüssige Energie ab oder reduziert diese auf ein ungefährliches Niveau. Der Überspannungsschutz sorgt so für eine längere Lebensdauer elektrischer Geräte und den sicheren Betrieb.

Sogenannte Reihenklemmen und Sammelschienen dienen als Verbindungsstellen für die stabile und sichere Verdrahtung von Leitungen innerhalb eines Verteilerschranks. Sammelschienen hingegen fungieren als zentrale Verteilerpunkte, über die mehrere Stromkreise oder Geräte mit Energie versorgt werden können.

Der Leitungsschutzschalter schützt Leitungen und angeschlossene Geräte vor Überlastungen und Kurzschlüssen. Im Falle einer Überlastung, wenn der Stromfluss einen kritischen Wert überschreitet, unterbricht der Leitungsschutzschalter automatisch den jeweiligen Stromkreis. So verhindert er, dass die Leitungen überhitzen.

Wer einen neuen Zählerschrank für PV-Anlagen benötigt, sollte für die Neuinstallation der Elektroverteilungen zusätzliche Kosten einplanen. Wie hoch sind diese Kosten wirklich?

Vorab ist wichtig zu wissen, dass die Kosten für einen neuen Zählerschrank für Photovoltaikanlagen erheblich variieren können. Entscheidend sind hierbei verschiedensten Faktoren, wie zum Beispiel die Größe der geplanten PV-Anlage, der Anzahl der benötigten Zählerplätze oder anderer besonderer, individueller Anforderungen. Für kleinere Haushalte und Anlagen reichen oft schon 500 bis maximal 1.500 Euro Baukosten für den neuen Zählerschrank. Hierbei handelt es sich jedoch meist nur um grundlegenden Funktionen, um eine klassische Solaranlage in das Stromnetz einzubinden. Smarte Geräte oder Steuerungen, wie intelligente Energiemanager, sind hier in der Regel nicht enthalten.

Wenn größere PV-Anlagen im Einsatz sind oder aber zusätzliche Funktionen und Komponenten erforderlich sind, wie zum Beispiel erweiterte Zählerplätze, integrierter Überspannungsschutz, intelligente Energiemanager, Smart Home, zusätzliche Sicherungselemente oder spezielle Verdrahtungssysteme, dann können die Kosten auch deutlich höher ausfallen. Die Kosten für den Zählerschrank belaufen sich dann häufig auf 1.500 bis 3.000 Euro oder sogar noch höher. 

Neben den Materialkosten spielt natürlich auch die Arbeitszeit, für Einbau, Verdrahtung und fachgerechter Installation eine wichtige Rolle bei der Kostenkalkulation. Um auf Nummer sicher zu gehen und eine genaue Kostenkalkulation zu erhalten, empfiehlt es sich, im Vorfeld ein individuelles Angebot bei einem Elektriker einzuholen.

Bei der Verkabelung der PV-Anlage zum Sicherungskasten gibt es einige Dinge, die unbedingt beachtet werden müssen. Die speziellen Kabeltypen für den Anschluss von Solar- und Photovoltaikanlagen sind vor allem den deutlich höheren Beanspruchungen, zum Beispiel durch Witterung, Temperaturschwankungen oder mechanischer Beanspruchung gewachsen. Folgende Aspekte sollten bei der Auswahl des Kabels von der PV-Anlage zum Sicherungskasten beachtet werden:

Grundsätzlich sollten alle Kabel, welche im Rahmen der PV-Anlage verbaut werden, die strengen Anforderungen an Witterungsbeständigkeit, UV-Beständigkeit und mechanische Festigkeit (wie Abrieb) erfüllen. Unterschiede gibt es beim Anschluss etwa zwischen den einzelnen Solarmodulen und dem Anschlusskabel an den Wechselrichter, welches schlussendlich auch zum Zählerschrank führt. Eingesetzt Kabel sollten nach der Norm EN 50618 zertifiziert und mit der Bezeichnung H1Z2Z2-K versehen sein.

Der Kabelquerschnitt, also die Dicke eines Kabels, ist ein wichtiger Faktor, um einerseits Leistungsverluste zu minimieren und andererseits die Sicherheit zu gewährleisten. Aus diesem Grund werden für PV-Anlagen in der Regel Kabel mit einem Querschnitt von 4 mm² bis 10 mm² verwendet. Wie dick das Kabel sein sollte, richtet sich nach der Größe der PV-Anlage und gegebenenfalls auch Länge des Kabels. Allgemein lässt sich sagen:

• • Kabel mit einem Querschnitt von 4 mm² eignen sich für kleinere Anlagen und kürzere Kabelstrecken.
• • Kabel mit 6 mm² bis 10 mm² sollten bei größeren Anlagen und längere Kabelstrecken verwendet werden. Einerseits mit Blick auf die Sicherheit, andererseits um Spannungsverluste zu minimieren.

Ein fachgerechtes und korrektes verlegen der Kabel ist relevant, um Schäden durch mechanische Einflüsse oder Tiere zu vermeiden. Kabelkanälen oder -rinnen sind sinnvoll. Auch vor Feuchtigkeit und Wasser sowie scharfen Kanten müssen Kabel geschützt sein.

Solarmodule werden in der Regel über sogenannte MC4-Stecker verbunden. Diese Stecker-Typen sind wasserdichte und bieten eine sichere Verbindung. MC4-Stecker gelten als Standard und sind nicht selten an den Modulen vormontiert. Für die Verbindung zum Wechselrichter beziehungsweise Zählerschrank sollten ebenfalls passende und zugelassene Stecker verwendet werden.

Auch die Farbe der Kabel spielt eine nicht zu vernachlässigende Rollen. Meist sind PV-Kabel schwarz oder rot. Sie dienen zur Orientierung bei der Installation. Schwarz wird für den Pluspol und Rot für den Minuspol verwendet.

Die Installation der PV-Kabel sollte stets durch einen qualifizierten Elektriker oder Solarteur erfolgen. Einerseits wegen der Sicherheit und des Versicherungsschutzes, andererseits ist es auch gesetzlich vorgeschrieben. Vorschriften der Niederspannungsanschlussverordnung und anderen relevanten Normen sind zu jeder Zeit einzuhalten, um Brände und andere Gefahren zu vermeiden.

Wenn ein Zählerschrank mit einer Solaranlage genutzt werden kann, müssen Anpassungen oder sogar ein Austausch der Elektronik vorgenommen werden. Ein Elektriker kann hierzu einen individuellen Kostenvoranschlag anfertigen und berechnen, wie hoch der Aufwand für eine Modifizierung der bestehenden Elektriker ist, damit der Zählerschrank künftig für eine Solaranlage geeignet ist. Von wenigen hundert Euro bis hin zu 3.000 Euro sind hier große Kosten-Spannen möglich.

Statt einer Umrüstung oder einem komplett neuen Zählerschrank kann es auch helfen, einen zusätzlichen Zählerschrank für die PV-Anlage anzulegen. Dafür muss allerdings ausreichend Platz vorhanden sein. Vor allem in alten Gebäuden wird diese Variante häufig gewählt. Wichtig ist, dass auch hier die spezifischen, rechtlichen Anforderungen und Vorgaben des Netzbetreibers eingehalten werden.

Wer eine großflächige PV-Anlage installieren will, muss dabei einige Aspekte beachten. Angefangen bei Hürden in der Installation, über rechtliche Vorgaben bis hin zur Modifizierung der bestehenden Haustechnik ist eine sorgfältige Planung erforderlich. Nicht selten muss gerade in älteren Häusern und Gebäuden die bestehende Elektroverteilung modifiziert oder erneuert werden. Ist das der Fall, bedeuten die Anpassungen oft höhere Anschaffungs- und Investitionskosten. Damit kann die Installation einer Solaranlage mit zusätzlichen Kosten verbunden sein. 

Eine kostengünstige Alternative stellen Balkonkraftwerke und Stecker-Solaranlagen dar. Diese bestehen aus einem bis vier Solarmodulen und werden an einen Mikro-Wechselrichter angeschlossen. Dieser wird direkt über eine haushaltsüblichen Schuko-Stecker mit einer Steckdose verbunden. Dadurch ist kein gesonderter Aufwand für zum Beispiel einen Elektriker erforderlich. Stattdessen können Stecker-Solaranlagen einfach selbst aufgebaut, montiert und angeschlossen werden. Anlagen sind bereits ab wenigen hundert Euro erhältlich, optional sogar mit passendem Balkonkraftwerk-Speicher.