So funktioniert der Anschluss einer Photovoltaikanlage Solaranlage richtig anschließen: Anleitung 2023

Solaranlage richtig anschließen: Das Wichtigste in Kürze

Der Anschluss einer Photovoltaikanlage erfordert die Einhaltung von technischen Richtlinien sowie rechtliche und sicherheitstechnische Vorschriften.

• Gesetzliche Grundlage: Der Anschluss von Solaranlagen wird durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) in § 8 geregelt.
• Anschluss: Beinhaltet die Schaltung der Solarmodule, den Anschluss des Wechselrichters sowie an den Zählerschrank und das öffentliche Stromnetz. 

Nulleinspeisung: Für PV-Anlagen ohne Netzanschluss bestehen andere Anforderungen.

Rechtliche Vorschriften zum Anschluss von Solaranlagen

Der Anschluss von Solaranlagen ist in § 8 des EEG geregelt. Für Anlagen mit einer Nennleistung unter 30 Kilowatt Peak ist der bestehende Netzanschluss ein idealer Verknüpfungspunkt. Für die Beantragung des Netzanschlusses muss der Betreiber die Solaranlage acht Wochen vor Beginn der Installationsarbeiten anmelden. 

Daraufhin erstellt der Netzbetreiber einen Zeitplan für den Netzanschluss, der alle notwendigen Arbeitsschritte enthalten muss. Der Antragsteller muss alle erforderlichen Informationen für die Prüfung des Anschlusspunktes vorlegen. Auch muss er bekannt geben, ob der Netzbetreiber beim Anschluss der PV-Anlage anwesend sein muss. Für die technische Herstellung des Netzanschlusses ist ein klarer und detaillierter Kostenvoranschlag erforderlich. Zudem muss der Netzbetreiber über die technischen Voraussetzungen für eine Photovoltaikanlage nach § 9 EEG informieren.

Wenn der Netzbetreiber innerhalb von acht Wochen keine Angaben macht, kann die Photovoltaik Anlage auch ohne ihn angeschlossen werden, sofern die Vorschriften eingehalten werden.

Des Weiteren regelt die Niederspannungsanschlussverordnung (NAV) den Anschluss von Solaranlagen. 

• Nach § 13 NAV dürfen Elektroinstallationen hinter dem Hausanschluss nur von einem eingetragenen Installationsbetrieb ausgeführt werden. Nur der Netzbetreiber kann eine Eintragung in das Installateurverzeichnis vornehmen, wenn eine ausreichende fachliche Qualifikation nachgewiesen wird. Dies dient der Sicherheit des Anschlussnehmers und der ordnungsgemäßen Ausführung der Arbeiten.
• Gemäß § 14 NAV darf nur der Netzbetreiber oder ein eingetragenes Installationsunternehmen (oder Solarteur) eine Solaranlage an das Netz anschließen. Dieser Anschluss muss zwischen dem Haupt- oder Verteilersicherungskasten oder einer anderen Trennvorrichtung erfolgen.

Ablauf des Anschlusses einer Solaranlage

Nach Erfüllung der gesetzlichen Anforderungen beginnt die Montage. Für die Unterkonstruktion werden Dachhaken unter die Dachziegel geschraubt. An diesen Haken wird das Montagesystem befestigt. Die PV-Module werden in das Montagesystem eingesetzt und befestigt. Anschließend wird die Solaranlage angeschlossen.

Solarmodule richtig anschließen

Für den Anschluss der Solarmodule wird meist eine Reihenschaltung vorgenommen. Hierzu werden die positiven und negativen Pole jedes Moduls miteinander verbunden. Bei einer Reihenschaltung ist die Stromstärke für alle Komponenten gleich, während sie die Spannung jedes Moduls sich zur Gesamtspannung im System summiert. Eine hohe Spannung ist für die Funktion einer Solaranlage wichtig, da sonst der Photovoltaik Wechselrichter nicht in der Lage ist, den Solarstrom in nutzbaren Wechselstrom umzuwandeln.

Beispiel: Werden zum Beispiel fünf Solarmodule mit einer Leistung von 370 Watt Peak in Reihe angeschlossen, erzeugen sie jeweils eine Spannung von 34 Volt und eine Stromstärke von 11 Ampere.

• Die Spannung aller Solarmodule summiert sich und ergibt 170 Volt.
• Die elektrische Gesamtleistung ergibt sich aus der Multiplikation der Gesamtspannung (170 Volt) und Stromstärke (11 Ampere), also 1.870 Watt Peak. 

Die Reihenschaltung ermöglicht einen höhere nutzbare elektrische Spannung, was die Leitungsverluste beim Stromtransport verringert. Jedoch hat es den Nachteil, dass wenn ein Modul ausfällt, verschmutzt oder verschattet wird, sich dies auf die gesamte Reihe auswirkt. Dann wird die Leistung durch das leistungsschwächste Modul bestimmt.

In manchen Fällen, wie bei Verschattungen oder unterschiedlichen Ausrichtungen der Solarmodule, ist eine Parallelschaltung sinnvoller. Hier werden die gleichen Pole der Solarmodule in einem geschlossenen System verbunden. Das hat den Vorteil, dass bei einer Leitungsunterbrechung eines PV-Moduls die elektrische Spannung konstant bleibt. Nachteilig an der Parallelschaltung ist, dass höhere Stromstärken zu dickeren Stromleitungen führen. Das erhöht die Kosten der Solaranlage und erschwert die Installation. 

Beim Anschluss von Solarmodulen ist es wichtig, die Verhältnismäßigkeiten zu beachten. Installationsbetriebe helfen bei der optimalen Verschaltung von PV-Modulen. Dies gewährleistet den bestmöglichen Stromertrag und einen einwandfreien Betrieb.

Wechselrichter richtig anschließen

Ein Wechselrichter ist ein wichtiger Bestandteil einer Photovoltaikanlage. Er wandelt Gleichstrom in Wechselstrom um und macht ihn so für den Eigenverbrauch oder die Netzeinspeisung nutzbar. Üblicherweise werden String-Wechselrichter verwendet, die bis zu zwei Modulsträngen in Reihe schalten. 

Der Generatoranschlusskasten ist über DC-Kabel mit den Strings verbunden. Die DC-Hauptleitung führt dann zum Wechselrichter. Die Anschlüsse an den Wechselrichter sollten immer von einem zertifizierten PV-Elektriker vorgenommen werden, da meist Spannungen von mehr als 125 Volt vorhanden sind. Örtliche Elektrofachbetriebe können bei der optimalen Anbindung des Wechselrichters an die Unterverteilung des Hauses helfen. So ist ein technisch einwandfreier und sicherer Anschluss gewährleistet.

Hybrid-Wechselrichter sind eine effiziente Option, um den Eigenbedarf zu erhöhen. Aufgrund der hohen Strompreisen erhöht der Eigenbedarf die Rentabilität einer Solaranlage erheblich. Die gängigste Art und Weise, den Eigenbedarf zu erhöhen, ist der Anschluss eines Batteriespeichers.

PV-Speicher optimal anschließen

Es gibt zwei Möglichkeiten für den Anschluss eines Stromspeichers. Es wird entweder an den Gleichstrom- oder auf der Wechselstromkreis gekoppelt.

• AC-Kopplung: Der Batteriespeicher ist dem Wechselrichter nachgeschaltet. Der Batterie-Wechselrichter mit integriertem Laderegler wandelt den Wechselstrom in Gleichstrom um. Dadurch wird überschüssiger Solarstrom in der Batterie gespeichert. Die häufige Umwandlung in Wechselrichtern führt jedoch zu höheren Umwandlungsverlusten. Die AC-Kopplung eignet sich besonders für die Nachrüstung von Stromspeichern.
• DC-Kopplung: Der Stromspeicher wird vor dem Wechselrichter angeschlossen. Die Strings werden an den DC-Wandler angeschlossen. An diesen ist auch der Laderegler der Batterie angeschlossen, gefolgt vom Stromspeicher. Wenn die Batterie geladen ist, geht der Solarstrom vom DC-Wandler zum Wechselrichter und dann zu den Stromverbrauchern. Die DC-Kopplung reduziert die Umwandlungsverluste. Allerdings müssen alle Komponenten aufeinander abgestimmt sein, weshalb die DC-Kopplung in der Regel bei neuen Anlagen eingesetzt wird.

Anschluss an den Zählerschrank

Der Zählerschrank sollte den energetischen Anforderungen und aktuellen Normen für eine Photovoltaikanlage entsprechen. Ein bestehender Zählerschrank kann für die Photovoltaik umgerüstet werden, wenn er die notwendigen Voraussetzungen erfüllt. Im Zählerschrank werden ein Zweirichtungszähler und ein PV-Überspannungsschutz eingebaut. Manche Netzanbieter erlauben dem bestehenden Verbrauchszähler, einen separaten Einspeisezähler hinzuzufügen - das entspricht allerdings nicht dem aktuellen Stand der Technik.

Solaranlage an das öffentliche Stromnetz anschließen

Der Anschluss einer Solaranlage an das Netz liegt in der Verantwortung des Netzbetreibers oder eines zertifizierten Installationsunternehmens. Durch den Anschluss der Photovoltaikanlage an das Versorgungsnetz ist die Infrastruktur des Netzbetreibers betroffen. Der Netzbetreiber ist für eine sichere und ordnungsgemäße Versorgung verantwortlich, so dass der Anschluss der Solaranlage nicht eigenständig erfolgen kann.

Solaranlage ohne Netzeinspeisung richtig anschließen

Wenn eine Photovoltaikanlage ohne Einspeisung an das Hausnetz angeschlossen ist, spricht man von Nulleinspeisung. Um die Nulleinspeisung zu erreichen, braucht man einen Wechselrichter, der die Stromerzeugung an die Last anpasst. Der Wechselrichter steuert die Leistungsabgabe und verhindert eine übermäßige Einspeisung in das Hausnetz. 

Intelligente Stromzähler im Sicherungskasten helfen, den Solarstromverbrauch zu optimieren. Manche Hersteller bieten Kombigeräte aus Stromzähler und Energiemanager an. Diese Geräte werden zwischen dem Wechselrichter und dem Hausnetz angeschlossen. Sie stellen die Verbindung zwischen der Solarstromerzeugung, Haushaltsverbrauch und dem Netzanschlusspunkt her. Außerdem sorgen sie für die Einhaltung der Kontrollvorschriften.

Balkonkraftwerk richtig anschließen

Bei Balkonkraftwerken handelt es sich um Plug-in-Geräte, die lediglich an die Steckdose angeschlossen werden. Damit werden sie in den hauseigenen Stromkreis einbezogen. Für die Netzeinspeisung braucht es meist einen Zähleraustausch, der vom Netzbetreiber vorgenommen wird. Die Norm DIN VDE V 0100-551-1 legt die Anforderungen für den Anschluss von steckbaren Photovoltaikanlagen an den Endstromkreis fest. Sie behandelt die Leitungsdimensionierung, die Anschlussart und die erforderlichen Schutzeinrichtungen.

Sicherheitsvorschriften zum Anschluss von Solaranlagen

Für den Anschluss einer PV-Anlage von der Solaranlage an den Sicherungskasten gibt es keine gesetzlichen Vorschriften. Es ist aber in jedem Fall wichtig, die anerkannten Regeln der Technik zu beachten. Es sind folgende Sicherheitsvorschriften sowie technischen Richtlinien für den elektrischen Anschluss zu beachten: 

• DIN VDE 0100 (IEC 60364), Teil 712
• DIN VDE 0100 – 540
• DIN VDE 0100 Teil 410 (Erdung)
• DIN VDE 0298 (Elektrische Anlagen)
• DIN EN 62305– Blitzschutz
• VDE 0185 Blitzschutzanlagen
• ENV 61024 Betrieb von Starkstromanlagen bis 1000 V
• VDE 0105 Kabel und Leitungen in Gebäuden

Der Anschluss einer Solaranlage in Eigenregie spart zwar die Montagekosten, jedoch hat es viele Nachteile. Allem voran führt es möglicherweise zu Ertragsverlusten. Zudem verfällt die Garantie sowie der Versicherungsschutz.