Architekturen zur Integration lokaler Erzeugungsquellen

Lokale Quellen können an verschiedenen Stellen an die Elektroinstallation eines Gebäudes angeschlossen werden:
an die Niederspannungshauptverteilung,
an einen NS-Unterverteiler,
oder vor der Niederspannungshauptverteilung.

Abb. K57 – Hauptoptionen für den Anschluss lokaler Quellen an eine elektrische Installation:
(1) an die Niederspannungshauptverteilung
(2) an einen NS-Unterverteiler und
(3) vor der NSHV

Empfohlenes Design: Anschluss an die Niederspannungshauptverteilung (NSHV)

Eine empfohlene Option besteht darin, die lokalen Quellen an die NSHV der Elektroinstallation anzuschließen. Wenn die lokale Stromerzeugung von mehr als einer Quelle (typischerweise mehrere PV-Wechselrichter und Energiespeichersysteme) erreicht wird, wird empfohlen, die Leistung dieser Wechselrichter in einem dedizierten NS-Unterverteiler (der lokalen Quellen) zu gruppieren, die dann an einem einzigen Punkt mit der NSHV verbunden wird.

Diese Architektur ist einfach und sicher zu warten, da die lokale Erzeugung an einem einzigen Punkt getrennt werden kann. Es wird sowohl für neue als auch für bestehende Gebäude empfohlen.

Abb. K58 – Elektroinstallation mit lokaler Erzeugung, die an die NSHV angeschlossen ist

Für Bestandsgebäude mit geringer PV-Erzeugung als Netzgekoppelte PEI

Der Anschluss von PV-Modulen an den nächstgelegenen NS-Unterverteiler ist eine Architektur, die hauptsächlich in bestehenden Gebäuden verwendet wird, in denen die PV-Erzeugung viel geringer ist als der Energieverbrauch vom Gebäude. Dieser Ansatz wird vor allem in bestehenden mehrstöckigen Gebäuden verwendet, in denen die PV-Module normalerweise auf dem Dach, weit von der NSHV entfernt sind, die sich normalerweise ebenerdig befindet. In solchen Situationen kann die Kabellänge zwischen der PV-Anlage und der NSHV beträchtlich sein. Der Anschluss der Photovoltaik-Anlage an einen NS-Unterverteiler in der Nähe, kann die Kabellängen minimieren und die Integration der Photovoltaik-Anlage erleichtern.

Diese Architektur weist jedoch wichtige Einschränkungen auf, darunter:

• Komplexität bei Planung, Steuerung und Wartung der Anlage, insbesondere wenn es mehrere verteilte PV-Erzeugungsquellen gibt
• Begrenzte Aufrüstbarkeit, da eine Erhöhung der Erzeugungskapazität der PV-Anlage oder das Hinzufügen anderer lokaler Erzeugungs- oder Speicherkapazitäten erhebliche Änderungen erfordern kann, wie z. B. die Anpassung der Leiterquerschnitte in der bestehenden elektrischen Infrastruktur

Abb. K59 – Elektroinstallation mit Photovoltaik-Erzeugung, die an einen NS-Unterverteiler angeschlossen ist.

Diese Architektur sollte nicht für inselfähige Prosumer-Installationen verwendet werden, da die Steuerung im Inselmodus sehr komplex wäre.

Lokale Erzeugungsquellen, zumindest netzbildende Quellen, sollten in der Nähe der "Schaltvorrichtung für Inselbildung" an die Elektroinstallation angeschlossen werden. Siehe Inseltaugliche PEI

Für Bestandsgebäude mit lokaler Produktion, welche die Nachfrage übersteigt

Der Anschluss der lokalen Quellen vor der Niederspannungshauptverteilung ist häufig der Ansatz, der in bestehenden Gebäuden verfolgt wird, wenn die hinzukommende lokale Erzeugung höher ist als der Verbrauch im Gebäude. In diesem Fall würde der Anschluss der lokalen Quellen an einen NS-Unterverteiler, die vorhandene elektrische Infrastruktur überlasten und deren Änderung erfordern, wie z. B. den Austausch von Kabeln, Schaltanlagen und Schutzausrüstungen.

Die Verbindung vor der NSHV bietet eine bessere Option, da keine Änderungen an der NSHV oder anderen nachgeschalteten Systemkomponenten erforderlich sind. Es ist jedoch der maximale Kurzschlussstrom einschließlich lokaler Quellen zu berechnen und die Kompatibilität der bestehenden Anlage mit diesem maximalen Kurzschlussstrom zu prüfen.

Abb. K60 – Elektroinstallation mit lokaler Erzeugung, die der Niederspannungshauptverteilung vorgeschaltet ist