Letzte Aktualisierung: 30.07.2022

Experten-Anleitung: So gelingt der Anschluss einer PV-Anlage

Die Sonne liefert unbedingte und (scheinbar) unendliche Energie. Der Wunsch, sich dessen durch eine eigene Photovoltaikanlagen zu nutzen zu machen, ist weit verbreitet. Bei dem Anschluss der eigenen PV-Anlage gilt es auf technische, rechtliche und sicherheitsrelevante Vorgaben zu achten. Experten informieren im folgenden Beitrag über den Anschluss einer Solaranlagen und erklären, wie Sie den Photovoltaik-Anschluss ohne Einspeisung ans Hausnetz umsetzen können.

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Das Wichtigste in Kürze

  • Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) regelt mit § 8 den Anschluss von Solaranlagen.
  • Der Anschluss einer Solaranlage muss im Vorfeld beim Netzbetreiber angefragt werden.
  • Der Netzbetreiber muss, je nach Anlagengröße, innerhalb einer Frist von vier bis acht Wochen vollumfänglich auf das Anschlussbegehren reagieren.
  • Nach EEG 2023 ist die Anwesenheit des Netzbetreibers zum Anschluss einer Photovoltaikanlage nicht zwingend notwendig, sofern kein besonderer Grund seitens des Netzbetreibers vorliegt. Der Netzbetreiber informiert im Rahmen des Anschlussbegehrens über die Notwendigkeit der Anwesenheit.
  • Der Anschluss einer Solaranlagezwischen Haupt- bzw. Verteilungssicherungskasten oder sonstiger Trennvorrichtung und Netzanschluss darf nur vom Netzbetreiberoder von einem eingetragenen Installationsunternehmen getätigt werden (§ 14 NAV).
  • In Reihe angeschlossene Solarmodule ermöglichen eine höhere nutzbare elektrische Spannung.
  • Sind Solarmodule oder Strings in Parallelschaltung angeschlossen, ermöglichen diese einehöhere Stromstärke.
  • Anschlüsse am Wechselrichter dürfen immer nur von einem:einer zugelassenen Elektro-Installateur:in durchgeführt werden, da hier Spannungen von mehr als 125 Volt auftreten können.
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Rechtliche Vorschriften zum Anschluss von Solaranlagen

Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) regelt mit § 8 den Anschluss von Solaranlagen. Für Anlagen mit einer installierten Leistung von ≤ 30 kWp gilt der bereits bestehende Netzanschluss des Gebäudes als der technisch und wirtschaftlich günstigste Verknüpfungspunkt. Sobald ein Netzanschlussbegehren für eine Photovoltaikanlage bei dem zuständigen Netzbetreiber eingereicht wurde, ist dieser innerhalb einer bestimmten Frist verpflichtet, einen Zeitplan für die Bearbeitung des Netzanschlussbegehrens zu übermitteln. Der Zeitplan muss

  1. über die Arbeitsschritte des Netzanschlusses informieren
  2. die notwendigen Informationen vom Anschlussbegehrenden, die an den Netzbetreiber zu senden sind, aufführen.

Für Solaranlagen mit einer installierten Leistung ≤ 10,8 kWp gilt für den Netzbetreiber eine Frist von einem Monat. In dieser Frist muss der Zeitplan zur Durchführung des Anschlusses übermittelt werden. Ist das nicht der Fall, kann die PV-Anlageunter Einhaltung der für die Ausführung eines Netzanschlusses maßgeblichen Regelungenangeschlossenwerden (§ 8 Absatz 5 Satz 3 EEG 2023).

Liegen alle Informationen beim Netzbetreiber vor, muss dieser innerhalb von höchstens 8 Wochen folgende Informationen an den Anschlussbegehrenden übermitteln (§ 8 Absatz 6 EEG 2023):

  • Zeitplan für den unverzüglichen Netzanschluss inklusive aller notwendigen Arbeitsschritte
  • Alle Informationen, die von den Anschlussbegehrenden für die Prüfung des Verknüpfungspunktes erforderlich sind
  • Die Information, ob zum Anschluss der Anlage der Netzbetreiber anwesend sein muss
  • Einen nachvollziehbaren und detaillierten Kostenvoranschlag für die technische Herstellung des Netzanschlusses
  • Die technischen Voraussetzungen einer Photovoltaikanlage nach § 9 EEG

Informiert der Netzbetreiber nicht innerhalb der achtwöchigen Frist, darf die Anlage, unter Einhaltung der für die Ausführung eines Netzanschlusses maßgeblichen Regelungen, auch ohne die Anwesenheit des Netzbetreibers angeschlossen werden.

Ab dem 01. Januar 2025 sind die Netzbetreiber verpflichtet, auf ihrer Internetseite alle aufgelisteten Informationen zur Verfügung zu stellen (§ 8 Absatz 7 EEG 2023). Zudem soll das Anschlussbegehren digital über Webportale geschehen. Die Netzbetreiber müssen möglichst einheitliche Webportale anbieten. Sobald das digitale Angebot steht, verkürzt sich die 8-wöchige Frist nach Eingang des Anschlussbegehrens auf 4 Wochen. In dieser Zeit müssen alle relevanten Informationen vom Netzbetreiber bereitgestellt werden.

Elektrische Anlagen hinter dem Netzanschluss des Hauses dürfen, den Netzbetreiber ausgenommen, nurdurch ein in ein Installateur:innenverzeichnis eines Netzbetreibers eingetragenes Installationsunternehmen durchgeführt werden; im Interesse des Anschlussnehmers darf der Netzbetreiber eine Eintragung in das Installateur:innenverzeichnis nur von dem Nachweis einer ausreichenden fachlichen Qualifikation für die Durchführung der jeweiligen Arbeiten abhängig machen (§ 13 NAV).

Der Anschluss einer Solaranlage zwischen Haupt- bzw. Verteilungssicherungskasten oder sonstiger Trennvorrichtung und Netzanschluss darf nur vom Netzbetreiberoder von einem eingetragenen Installationsunternehmen getätigt werden (§ 14 NAV).

Fazit: Von der Solaranlage bis zum Haupt- bzw. Sicherungskasten bestehen keine gesetzlichen Regelungen zum Anschluss einer PV-Anlage. In jedem Fall sollten jedoch die anerkannten Regeln der Technik beachtet werden.

Ladeeinrichtungen für Elektrofahrzeuge sind vor Inbetriebnahme dem zuständigen Netzbetreiber anzumelden (§ 19 Absatz 2 Satz 2 Niederspannungsanschlussverordnung NAV). Überschreitet die Ladeeinrichtung eine Leistungsinanspruchnahme von 12 kVA bzw. 11 kW, ist eine vorherige Zustimmung des Netzbetreibers einzuholen ($ 19 Absatz 2 Satz 3 NAV).

Technische Umsetzung

Solarmodule richtig anschließen

Reihenschaltung von Solarmodulen

Sind zwei oder mehrere Komponenten in einem System hintereinandergeschaltet, spricht man in der Elektrotechnik von einer Reihenschaltungoder Schaltung in Serie. Plus- und Minuspol werden zusammengeschaltet. Es fließt elektrischer Strom durch alle angeschlossenen Komponenten. Die Stromstärke ist dabei für alle Komponenten identisch. Die elektrische Spannung der Komponenten (Teilspannung) addiert sich zur Gesamtspannung im System.

Bei dem Anschluss einer Photovoltaikanlage werden Solarmodule zumeist in Reihe (Serie) zusammengeschaltet, um eine hohe, nutzbare elektrische Spannung zu erhalten. Bei der Verschaltung von Solarmodulen verändert sich die elektrische Spannung im System, die Stromstärke bleibt gleich.

Für eine Schaltung von 3 Solarmodulen (à 370 Wp) in Reihe mit je 34,4 V und 10,76 A ergibt sich eine elektrische Spannung von:

\(34,4\ V+34,4\ V+34,4\ V=103,3\ V\)

und eine elektrische Gesamtleistung von:

\(103,2\ V \cdot 10,76\ A=1.110,43\ W_p\)

Parallelschaltung von Solarmodulen

Sind in einem geschlossenen System die gleichnamigen Pole (Plus auf Plus und Minus auf Minus) der Komponenten verbunden, so spricht man in der Elektrotechnik von einer Parallelschaltung (auch Nebenschaltung).

Die Summe der Teilstromstärken der einzelnen Komponenten addiert sich zur Gesamtstromstärke im System. Die elektrische Spannung bleibt durch die Parallelschaltung unverändert für alle Komponenten identisch. Tritt eine Leitungsunterbrechung bei einzelnen Komponenten in einer Parallelschaltung auf, bleibt die elektrische Spannung konstant.

Der Anschluss von Solarmodulen in Parallelschaltung verändert die Stromstärke im System. Die elektrische Spannung bleibt hingegen unberührt.

Werden 3 Solarmodulen (à 370 Wp) mit je 34,4 V und 10,76 A parallel angeschlossen, ergibt sich eine elektrische Spannung von:

\(10,76\ V+10,76\ V+10,76\ V=32,28\ V\)

und eine elektrische Gesamtleistung von:

\(34,4\ V \cdot 32,28\ A=1.110,43\ W_p\)

Eine elektrische Leistung von 1,1 kW kann durch 103,2 V bei 10,76 A erreicht werden. Ebenso liegt eine elektrische Leistung von 1,1 kW bei 34,4 V und 32,38 A vor.

Sowohl die Reihen- als auch die Parallelschaltung von Solarmodulen haben vorteilhafte Eigenschaften im Sinne der Leistungs- und Ertragssteigerung. Betrachtet man in Reihe angeschlossene Solarmodule, ermöglichen diese eine höhere nutzbare elektrische Spannung. Auf der anderen Seite wirkt sich ein technischer Ausfall, eine Verschmutzung oder eine Verschattung eines Moduls auf die gesamte Reihe aus. Das „schwächste“ Glied bestimmt die Leistung.

Die elektrische Spannung in der Reihenschaltung sinkt bei der vollständigen Verschattung eines Moduls vollständig, sodass keine Leistung anliegt. Bei der Teilverschattung eines Moduls sinkt die elektrische Spannung im System je nach Grad der Verschattung des betroffenen Moduls.

Sind Solarmodule oder Strings in Parallelschaltung angeschlossen, ermöglichen diese eine höhere Stromstärke. So können auch intensive Strombedarfe durch Solarmodule versorgt werden. Des Weiteren reduzieren sich mögliche Ertragsminderungen durch Verschattung, Verschmutzung oder Teilausfälle einzelner Solarmodule.

Die Kehrseite einer größeren Stromstärke sind dickere Stromleitungen. Die voraussichtliche Stromstärke im Systembetriebbeeinflusst den erforderlichen Leitungsquerschnitt der Kabel (Kabeldurchmesser). Je geringer die Stromstärke, desto geringer der notwendige Kabelquerschnitt, also das einzusetzende Material. Eine höhere elektrische Spannung im System minimiert zudem die Leitungsverluste beim Stromtransport.

Etwaige Verhältnismäßigkeiten sollten beim Anschluss der Solarmodule berücksichtigt werden. Die lokalen Installationsbetriebe unterstützen bei dem optimalen Anschluss von PV-Modulen, sodass zum einen die bestmögliche Leistungsausbeute und zum anderen ein fehlerfreier Anschluss realisiert werden kann.

Anschluss des Wechselrichters

Ein Wechselrichter ist neben den Modulen einer der wichtigsten Bestandteile einer Photovoltaikanlage, da er den erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt und so für den Eigenverbrauch oder Netzeinspeisung nutzbar macht. In einem ausführlichen Beitrag informieren wir umfassend über Wechselrichter.

String- bzw. Strangwechselrichter werden an mehrere Stränge an in Reihe geschaltete Module angeschlossen und sind dort sinnvoll einsetzbar, wo diese Stränge in etwa dieselbe Ausrichtung, Verschattung und Modulanzahl aufweisen. Stringwechselrichter sind der am häufigsten bei Haus- und kleinen Gewerbeanlagen bis 100 kWp eingesetzte Wechselrichtertyp.

Die Strings sind durch Gleichstromkabel an dem Generatoranschlusskasten angeschlossen. Von diesem aus führt die Gleichstromhauptleitung zum Wechselrichter. Die Anschlüsse am Wechselrichter dürfen immer nur von einem zugelassenen Elektro-Installateur:innen durchgeführt werden, da hier Spannungen von mehr als 125 Volt auftreten können. Bei dem optimalen Anschluss des Wechselrichters an der Unterverteilung des Hauses unterstützen lokale Elektrofachbetriebe. So kann auch ein technisch fehlerfreier und sicherer Anschluss des Wechselrichters an der Unterverteilung gewährleistet werden.

Batteriespeicher optimal anschließen

Eine netzgekoppelte Solaranlage kann sowohl mit AC-gekoppeltem Speicher als auch mit DC-gekoppeltem Speicher ausgestattet werden.

Bei der AC-Kopplung erfolgt der Anschluss des Batteriespeichers nach dem Solar-Wechselrichter. Zwischen Einspeisezähler und Batteriespeicher angeschlossen, sorgt der Batteriewechselrichter mit integriertem Laderegler für die Umwandlung von Wechselstrom zu Gleichstrom. So kann überschüssiger Solarstrom in der Batterie gespeichert werden. Durch die häufige Umwandlung in den Wechselrichtern kommt es zu höheren Umwandlungsverlusten. Die AC-Kopplung bietet sich für die Nachrüstung von Stromspeichern an.

Bei der DC-Kopplung erfolgt der Anschluss des Stromspeichers vor dem Solar-Wechselrichter. Die Strings sind an den Gleichstromwandler angeschlossen. An diesem ist ebenfalls ein Laderegler für die Batterie und folgend der Stromspeicher angeschlossen. Ist die Batterie geladen, führt der Solarstrom vom Gleichstromwandler zum Wechselrichter und weiter zu den Stromverbrauchern. Bei der DC-Kopplung treten weniger Umwandlungsverluste auf. Es müssen jedoch alle Komponenten aufeinander abgestimmt sein, sodass die DC-Kopplung eher bei Neuanlagen umgesetzt wird.

Netzanschluss der Solaranlage

Der Netzanschluss einer Solaranlage ist alleinige Aufgabe des Netzbetreibers bzw. in der Verantwortung eines vom Netzbetreiber zertifizierten und eingetragenen Installationsbetriebs. Mit dem Anschluss der Photovoltaikanlage am Versorgungsnetz wird die Infrastruktur des zuständigen Netzbetreibers berührt. Da dieser für die sichere und einwandfreie Versorgung garantieren muss und haftet, kann der Netzanschluss der Solaranlage nicht in Eigenregie durchgeführt werden.

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Nulleinspeisung: Photovoltaikanlage ohne Einspeisung

Die Nulleinspeisung ist eine Betriebsform von Photovoltaikanlagen, bei der kein überschüssiger Strom in das öffentliche Versorgungsnetz eingespeist wird. Soll also eine Photovoltaikanlage ohne Einspeisung ans Hausnetz angeschlossen werden, spricht man von der Nulleinspeisung.

Zur Umsetzung eines Energiesystems mit Nulleinspeisung ist immer ein entsprechender Wechselrichter erforderlich, der die Stromerzeugung aus PV dynamisch an die Last anpassen kann. Die Solaranlage erzeugt nur so viel Strom wie im Energiesystem gebraucht wird. Eine Überschusseinspeisung wird so aktiv durch den regelbaren Wechselrichter verhindert. Der Wechselrichter muss die Einspeisung ins öffentliche Netz nachweislich verhindern.

Ein intelligenter Leistungsmesser im Unterschrank (Sicherungskasten) ermöglicht eine effiziente Nutzung des Solarstroms. Hersteller wie bspw. SMA oder Fronius bieten intelligente Leistungsmesser und Energiemanager in einem. Dieser wird zwischen Wechselrichter und Hausnetz angeschlossen. Im Unterschrank untergebracht, stellt die technische Komponente die Verbindung zwischen Stromerzeugung aus Solar, Verbrauch im Hausnetz und Netzanschlusspunkt her. Darüber hinaus können so die vorgeschriebenen Regelungsanforderungen eingehalten werden.

Nach dem VDE Forum Netztechnik/Netzbetrieb (FNN) bestehen Anforderungen zur Abregelung von Leistungsüberschüssen. So müssen nach einem Lastsprung 90 % der Leistung in 3 Sekunden und 100 % in 10 Sekunden abgeregelt werden können.

Weitere technische Konzepte zur Umsetzung einer Photovoltaikanlage ohne Einspeisung ans Hausnetz finden Sie im Beitrag über Nulleinspeisung.

Balkonkraftwerk richtig anschließen

Handelt es sich bei der geplanten Solaranlage um Steckersolaranlagen bzw. ein Balkonkraftwerk, bestehen vereinfachte Anschlussbedingungen.

Das Stecker-Solarmodul erzeugt elektrischen Strom, den ein Modulwechselrichter auf der Rückseite des Moduls in „normalen“ Wechselstrom umwandelt, um diesen im Haushalt zu verbrauchen. Eine Schutzschaltung sorgt dafür, dass bei der Trennung vom Netz die Spannung am Ausgang abgeschaltet wird und keine Gefahr eines elektrischen Schlags besteht, wenn der Stecker gezogen wird.

Betreibt man sein Plug&Play-Modul zuhause, so wird der Solarstrom direkt in einen, mit dem Haus oder Wohnung verbundenen Stromkreis abgegeben. Im einfachsten Fall stecken Sie dazu einen Stecker in eine vorhandene Steckdose. Ein fester Hausstromanschluss ist möglich, aber eher unüblich, da viele das Stecker-Solargerät auch flexibel an einem anderen Ort nutzen oder beim Umzug einfach mitnehmen möchten, ohne eine:n Elektriker:in zu beauftragen.

Ist der Strom des Stecker-Solargeräts in den Hausstromkreis eingespeist, so kann dieser direkt von in Betrieb befindlichenGeräten wie dem Fernseher, Kühlschrank, Kaffeemaschine oder der Waschmaschine verbraucht werden. Ohne Steckdosenanschluss produzieren die Solargeräte keinen elektrischen Strom.

Achtung: Die maximal erlaubte Nennleistung in Watt beträgt 600 Watt. Diese Begrenzung soll davor schützen, dass das Hausnetz überlastet wird und dadurch ein Brand ausgelöst werden kann. Auf EU-Ebene beginnt gemäß der Verordnung (EU) 2016/631 die „Signifikanz“ ab einer Maximalkapazität von mindestens 800 Watt. In Deutschland ist man also etwas vorsichtiger.

Stecker-Solarmodule können bis zu einer Leistung von 600 Watt an eine normale Steckdose angeschlossen werden. Die für derlei Einspeisungen geltende Installationsnorm sieht jedoch vor, dass der Stromkreis für die Einspeisung von Solarstrom mit einer Leistung von bis zu 600 Watt geeignet ist.

Neben einem Anschluss an die in Haushalten üblichen Schukosteckerdosen kann man das Steckersolargerät auch an eine spezielle Einspeisesteckdose – den Spezialstecker Typ "Wieland" – einstecken.

Wer auf „Nummer sicher“ gehen will, der sollte über einen Wieland-Stecker einspeisen. Der Wieland-Stecker ist - im Gegensatz zur Schuko-Steckdose - aus einem auf Strom bezogenen robusteren Plastik als die normale Schuko-Steckdose. Zudem sind die Pins nicht wie beim Schuko Stecker komplett freiliegend, was die Gefahr eines Lichtbogens zwischen Pin und Buchse und damit die Überhitzung und Brandgefahrminimiert.

In jedem Fall sollte an eine Steckdose bzw. an einen Stromkreis immer nur ein einziges Stecker-Solargerät mit einem Wechselrichter angeschlossen werden. Sie sollten in jedem Fall die Kopplung mehrerer Geräte über eine Mehrfachsteckdose vermeiden!

Experten-Tipp: Die Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie (DGS) hat für Stecker-Solargeräte Sicherheitsstandards definiert: www.pvplug.de/standard.  Beachten Sie unbedingt auch die Anschluss-Hinweise vom jeweiligen Hersteller.

Durch den Anschluss eines Balkonkraftwerks kann es an einem herkömmlichen Zähler ohne Rücklaufsperre zum Rückwärtslaufen kommen. Was Sie hier beachten müssen erfahren Sie im gesonderten Beitrag zu Balkonkraftwerken.

Sicherheitsstandards zum Anschluss einer Photovoltaik-Anlage

Bevor man eine Photovoltaikanlage auf einem Dach montiert, ist es zudem zwingende Voraussetzung, sich mit den einzuhaltenden Sicherheitsvorschriften vertraut zu machen. Zu beachten sind weiterhin technische Richtlinien für den elektrischen Anschluss.

Wesentliche Normen und Vorschriften für die Montage von Photovoltaik-Anlagen.
Vorschriften für den elektrischen Anschluss
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

Eine fehlerhafte bzw. nicht fachgerechter Anschluss von PV-Modulen, DC-Leitungen und Steckern kann zu Isolationswiderstandsfehlern führen, die z. B. durch Lichtbögen Brände verursachen können. Deshalb ist insbesondere eine fachgerechte Leitungsverlegung und -befestigung an der Modulunterkonstruktion erforderlich. Der Mindestabstand zwischen Modulunterseite und Dachhaut muss, entsprechend des Regelwerks des deutschen Dachdeckerhandwerks, mindestens 6 cm betragen.

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Häufige Fragen (FAQ) zum Anschluss von Solaranlagen

Gibt es gesetzliche Vorschriften für den Anschluss von Solaranlagen?

Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) regelt mit § 8 den Anschluss von Solaranlagen. Für Anlagen mit einer installierten Leistung von ≤ 30 kWp gilt der bereits bestehende Netzanschluss des Gebäudes als der technisch und wirtschaftlich günstigste Verknüpfungspunkt.

Was muss beim Anschluss einer PV-Anlage beachtet werden?

Neben sicherheitsrelevanten Vorschriften muss die Auswahl und Dimensionierung der entsprechenden technischen Komponenten beachtet werden. Der Anschluss entscheidet über die Leistung und Lebensdauer einer Photovoltaikanlage. Lokale Installationsbetriebe gewährleisten einen sicheren und optimalen Anschluss einer Solaranlage.

Muss der Netzbetreiber anwesend sein?

Der Netzbetreiber muss im Rahmen der Antragsstellung des Anschlussbegehrens über die Notwendigkeit der Anwesenheit informieren (§ 8 Absatz 6 EEG 2023). Die Anwesenheit ist in der Regel nicht notwendig. Hält der Netzbetreiber die Anwesenheit ausnahmsweise für erforderlich, ist dies einfach und verständlich anhand des EInzelfalls zu begründen (§ 8 Absatz 6 EEG 2023).

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