Das TAR-Fachforum fand auch in diesem Jahr wieder an vier Standorten in Deutschland statt, d.h. Hamburg, Dresden, Köln und Ulm – siehe www.tar-fachforum.de. Der Ausrichter dieses Fachforums VDE FNN (Forum Netztechnik / Netzbetrieb im VDE) hatte einige exzellente Referenten am Start, welche die komplexe Sachlage in einer Reihe von Vorträgen an zwei Tagen präsentierten. Podiumsdiskussionen zu den einzelnen Themen begleiteten die gesamte Veranstaltung.
Agenda für das Energiesystem
Der forcierte Ausbau von EE-Anlagen, Speichern und Elektromobilität erhöht die Systemrelevanz dezentraler Erzeugungsanlagen und Verbrauchseinrichtungen am Niederspannungsnetz. Die Überarbeitungen der VDE-AR-N 4100 und VDE-AR-N 4105 tragen dieser Entwicklung Rechnung. Die Experten informierten in dieser Fachtagung über die technischen Anforderungen zur sicheren Integration dieser Erzeugungsleistung.
Die Redaktion »de« war für Sie in Dresden vor Ort dabei. Die Stimmung unter den Teilnehmern und Referenten war großartig, die Gelegenheit zu einem direkten Austausch unter Fachleuten wurde mit Begeisterung aufgenommen. Im Folgenden nun ein Überblick der behandelten Themen.
Systemumbau in der Niederspannung
Der Vortrag »Systemumbau in der Niederspannung« von Christoph Wulkow und Malte Bolczek (VDE FNN) behandelt die Rolle und die neuen Anforderungen der Niederspannung im Systemumbau. Hier ging es um die Notwendigkeit der Beteiligung der Endverbraucher an der Energiewende und die Herausforderungen beim Netzanschluss von Erzeugungs- und Bezugsanlagen. Wichtige Themen sind die Integration von Wärmepumpen, E-Mobilität und Digitalisierung.
Die Niederspannung muss dezentralisiert werden, indem Netzkapazitäten optimal genutzt und Kundenanlagen modernisiert werden. Es wird ein Wandel vom Endkunden zum »Prosumer« (Produzent und Konsument) gefordert, welcher Handel, Speicherung und Vertrieb von elektrischer Energie ermöglicht. Systemsicherheit wird durch systemstabilisierende Maßnahmen und eine rechtssichere Messung und Abrechnung gewährleistet.
Zukünftige Anforderungen umfassen die systemische Harmonisierung von Schutzeinstellungen und die Erhöhung der Systemrobustheit. Die Niederspannung muss die Systemstabilität unterstützen, indem alle Anlagen zur Stabilität beitragen und zudem harmonisiertes Verhalten bei Störungen zeigen (Bild 1). Die Anforderungen der Zukunft liegen in der Resilienz und Qualität des Netzbetriebs, Einbindung neuer Akteure wie Automobil- und Ladeinfrastrukturhersteller sowie in der Bedeutung von Nachhaltigkeit und CO2-Reduktion. Künstliche Intelligenz soll dabei auch für Qualitätssicherung und nachhaltige Instandhaltung genutzt werden.
Zusammenarbeit BDEW und ZVEH
Die Präsentation »Grundsätze der Zusammenarbeit BDEW/ZVEH« von Andreas Habermehl thematisierte die Zusammenarbeit zwischen Netzbetreibern und dem Elektrotechniker-Handwerk. Wichtige Punkte sind hierbei die Überarbeitung der TREI-Verfahrensverordnung und die Aktualisierung der Zusammenarbeit, insbesondere die fachliche und sachliche Ausstattung sowie die Verlängerung von Installateurausweisen. Es wurde die Notwendigkeit der kontinuierlichen Weiterbildung und die Bedeutung der Sicherheit und Zuverlässigkeit der elektrischen Netze betont.
Zudem wurden die Eintragungsvoraussetzungen für Installationsunternehmen in das Installateurverzeichnis erläutert. Fortbildungsmaßnahmen sind obligatorisch, um sich über technische Neuerungen und Änderungen auf dem Laufenden zu halten.
Errichten von Niederspannungsanlagen
Der Bericht »Errichten von Niederspannungsanlagen« von Walter Kahl behandelte die aktuellen VDE-Normen. Er betrachtete dabei die Normenreihen DIN VDE 0100-100 bis DIN VDE 0100-200, welche die allgemeinen Anforderungen und Begriffe definieren. Weiterhin ging es um die DIN VDE 0100-420, die Schutzmaßnahmen gegen thermische Auswirkungen beschreibt, und DIN VDE 0100-706, die Anforderungen für leitfähige Bereiche mit begrenzter Bewegungsfreiheit festlegt. Das diskutierte Beiblatt 2 zur DIN VDE 0100-520 konzentriert sich auf den Spannungsfall, Abschaltbedingungen und den Schutz bei Überlast in Endstromkreisen. Schließlich verwies der Vortrag auf die DIN VDE 0100-200, welche sich mit Begriffen und Kenngrößen für elektrische Anlagen befasst.
Novelle der VDE-Anwendungsregeln
Die Ausführungen »Novelle der VDE-Anwendungsregeln« von Karsten Pielotek (EWE Netz GmbH) behandelten die Aktualisierungen der VDE-AR-N 4100 und 4105. Die VDE-AR-N 4100 bezieht sich auf Kundenanlagen und umfasst Änderungen wie die Einführung eines Netzanschlussportals, neue Anmelde- und Zustimmungspflichten und Anpassungen bei der Messung im Vorzählerbereich. Die VDE-AR-N 4105 betrifft Erzeugungsanlagen und beinhaltet vereinfachte Mindestanforderungen für Erzeugungsanlagen bis 800 VA, erweiterte Anforderungen an systemstützende Eigenschaften und aktualisierte Zählerplatzkonfigurationen. Ziel der Novellen ist es, die technischen Regeln an die dynamischen Anforderungen der Energiewende anzupassen.
Mängel in Kundenanlagen
Der Beitrag »Mängel in Kundenanlagen« von Ralph Sommer befasste sich mit häufig auftretenden Mängeln in Kundenanlagen und deren Klassifizierung. Wichtige Themen sind hierbei die Haftung des Netzbetreibers, verschiedene Klassifizierungsmöglichkeiten von Mängeln sowie die Vor- und Nachteile dieser Klassifizierung. Die Präsentation ließ die Frage entstehen, ob Mängel durch Hinweisschreiben oder Mängelprotokolle dokumentiert werden sollen und welche Konsequenzen dies für Installateure hat. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Vermeidung von Mängeln durch präventive Maßnahmen wie Schulungen und Informationsveranstaltungen für Installateure, um die Qualität der Arbeiten zu sichern.
Zählerplätze in Bestandsanlagen
Der Vortrag »Zählerplätze in Bestandsanlagen« von Jens Tengler (Netze BW GmbH) behandelte die Anforderungen und Anpassungen von Zählerplätzen in bestehenden Kundenanlagen bei Nutzungsänderungen (Bild 2). Der Technische Hinweis, veröffentlicht Ende 2023, zielt darauf ab, ein gleichwertiges Schutz- und Sicherheitsniveau gemäß VDE-AR-N 4100 zu erreichen. Wichtige Themen sind die rechtlichen Rahmenbedingungen, die Vermutungswirkung und Vorgaben nach der Niederspannungsanschlussverordnung (NAV).
Die Präsentation beschrieb die Anforderungen für Zubauten wie PV-Anlagen, Ladestationen und Wärmepumpen sowie die notwendigen Anpassungen zur Sicherstellung des technisch sicheren Betriebs. Empfehlungen der Netzbetreiber umfassen die Änderungen von Zähleranlagen aufgrund geänderter Betriebsbedingungen, die Installation von Hauptverteilern und die Einhaltung der technischen Mindestanforderungen. Weiterhin wird die Vorgehensweise zur Bewertung der Eignung bestehender Zählerplätze detailliert beschrieben, einschließlich Sichtprüfungen, Messungen und der Erstellung von Prüfprotokollen.
Erdungsanlagen für Gebäude gemäß DIN 18014
Der Vortrag »Erdungsanlagen für Gebäude DIN 18014« von Oliver Born (Dehn SE) behandelte die Planung, Ausführung und Dokumentation von Erdungsanlagen gemäß DIN 18014:2023-06. Diese Norm umfasst neue Erderarten und deren Auslegung, Unterschiede zwischen niederohmigen, niederimpedanten und kombinierten Potentialausgleichsanlagen (CBN). Sie gilt für Neubauten und Bestandsgebäude sowie für bauliche Anlagen wie Ladeparks. Born erläuterte spezifische Anforderungen an die Errichtung von Erdungsanlagen bei neuen Gebäuden und bei Sanierungen bestehender Gebäude. Zudem betonte er die Bedeutung der Vermeidung von »verschleppter Berührspannung« bei Ladeparks, insbesondere bei eigener Mittelspannungseinspeisung.
Netzorientiertes Steuern ab 2024
Die Präsentation »Netzorientiertes Steuern ab 2024« von Levin Ratajczak behandelte die neuen Anforderungen und Verfahren für das netzorientierte Steuern gemäß § 14a EnWG. Seit dem 1.1.2024 ist die Teilnahme an der Steuerung für private Ladepunkte, Wärmepumpen, Klimaanlagen und Stromspeicher verpflichtend geworden. Ein Schwerpunkt liegt hierbei auf der netzorientierten Steuerung zur Sicherstellung eines zuverlässigen Energiesystems durch intelligente Steuerungsmaßnahmen, um den steigenden Leistungsbedarf zu bewältigen (Bild 3).
Der VDE-FNN-Hinweis bietet Instrumente für die Umsetzung und definiert die Phasenübergänge und Prozessbilder. Die Umsetzung erfolgt in fünf Schritten: Bestellung der Konfigurationen, Netzzustandsermittlung, Aussendung des Steuerbefehls, Rücknahme der Steuerungsmaßnahmen und Einhaltung von Dokumentations-, Melde- und Informationspflichten. Die Netzzustandsermittlung erfordert minütliche Daten von mindestens 15 % der Netzanschlüsse oder 7 % der Netzanschlüsse in Kombination mit Abgangsmessungen an der Ortsnetzstation. Für die Steuerung sind technische Mindestanforderungen und Schulungen der Fachkräfte notwendig. Eine Task-Force unterstützt die Umsetzung und bereitet die Netzbetreiber auf die neuen Herausforderungen vor.
Der neue Entwurf E-VDE-AR-N 4105
Die Ausführungen zum Thema »Der neue Entwurf E-VDE-AR-N 4105« von Ragnar Hüttner behandelten die Aktualisierungen und Vereinfachungen der Anwendungsregeln für den Anschluss und Betrieb von Erzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz. Die neuen Regelungen berücksichtigen aktuelle Gesetze wie EAAV und NELEV und gelten für Anlagen bis zu einer kumulierten Leistung von 500 kW und einer Einspeiseleistung von 270 kW. Rückspeisefähige Ladeeinrichtungen für Elektrofahrzeuge werden als Speicher betrachtet.
Wichtige Änderungen umfassen einen vereinfachten Anmelde- und Inbetriebsetzungsprozess für PV-Anlagen bis 7 kVA, die Zusammenfassung von Anmeldung, Fertigmeldung und Inbetriebsetzung zu einem Arbeitsschritt sowie die Einführung einer neuen Anlagenklasse für »Kleinsterzeugungsanlagen und/oder Kleinstspeicher« bis 800 VA.
Die Leistungsüberwachung am Netzanschlusspunkt (NAP) wird detailliert beschrieben, inklusive der Anforderungen an die Messgenauigkeit und die Reaktion auf Messausfälle. Es wird zwischen PAV,E-Regelung und PAV,E-Schutz unterschieden, wobei die Einspeiseüberwachung erforderlich ist, wenn die vereinbarte Einspeiseleistung kleiner ist als die Summe der installierten Leistung aller Erzeugungsanlagen und Speicher.
Die statische Spannungshaltung wird standardmäßig durch die Blindleistungs-Spannungskennlinie Q(U) geregelt, während alternative Verfahren wie die cos φ(P)-Kennlinie weiterhin möglich sind. Das Netzsicherheitsmanagement und Redispatch-Verfahren sind ebenfalls angepasst worden. Hierbei liegt der Fokus auf der Integration von Smart-Meter-Gateways und Steuerboxen.
Zusätzlich wurden Anforderungen an die Wirkleistungsanpassung bei Über- und Unterfrequenz festgelegt, einschließlich der Einführung des Begriffs »Hybride Erzeugungs- und Speichereinheiten«. Die Anpassungen sollen die Stabilität und Inselnetzfähigkeit der Erzeugungsanlagen verbessern. Der Nachweis der Einhaltung erfolgt durch Einheitenzertifikate und Konformitätserklärungen für Anlagen mit Leistungen über 500 kW oder PAV,E über 270 kW.
Ersatz-Notstrom-Versorgung
Der informelle Beitrag »Notstrom- / Ersatzstrom-Versorgung« von Burkhard Schulze behandelte die verschiedenen Szenarien von Stromausfällen (Blackout und Brownout) sowie die entsprechenden Notstromlösungen. Ein Blackout beschreibt das unvorhergesehene Versagen von Netzelementen, das zu einem großflächigen Stromausfall führt, während ein Brownout eine kontrollierte Reduzierung der Stromnachfrage aufgrund eines Erzeugungsdefizits darstellt. Die Präsentation betonte die wachsende Nachfrage nach mobilen Stromerzeugern, besonders im Herbst und Winter, um kritische Haushaltsgeräte weiter betreiben zu können.
Die Realisierung der Ersatzstromversorgung erfolgt gemäß VDE-AR-N 4100/4105 und DIN VDE 0100-551. Wichtig sind die Standortfaktoren wie Lärm, Abgase und
Vibrationen, die bei der Installation und dem Betrieb der Stromerzeuger berücksichtigt werden müssen. Die Normen regeln den sicheren Betrieb durch Elektrofachkräfte und elektrotechnisch unterwiesene Personen, sowie die laienbedienbare Einspeisung über codierte Steckvorrichtungen.
Es wurden technische Anforderungen und Lösungen für die Ersatzstromversorgung vorgestellt, einschließlich der Nutzung von Transformatoren zur Lastverteilung und der Ersatzstromversorgung mehrerer Gebäude. Schulze hob die Bedeutung der regelmäßigen Wartung und Prüfung der Anlagen hervor, um einen ordnungsgemäßen Zustand sicherzustellen.
Netzintegration E-Mobilität
Die Präsentation »Netzintegration E-Mobilität: Bidirektionales Laden« von Dr. Ingo Diefenbach und Dr. Michael Stotz befasste sich mit der Integration von Elektrofahrzeugen ins Stromnetz und den damit verbundenen Herausforderungen und Lösungen (Bild 4). Seit 2017 untersucht die Projektgruppe die Auswirkungen des Massenmarkts für Elektrofahrzeuge und entwickelt Lösungen für deren Integration. Drei wichtige Veröffentlichungen umfassen Leitfäden zur Netzinte-gration, Steuerbarkeit der Ladeinfrastruktur und bidirektionales Laden.
Bidirektionales Laden ermöglicht sowohl das Laden von Elektrofahrzeugen als auch das Rückspeisen von Energie ins Netz. Elek-trofahrzeuge können so als mobile Speicher dienen, was den Anteil erneuerbarer Energien im Strommix erhöht. Die Herausforderungen liegen in der technischen und regulatorischen Umsetzung, um eine interoperable und standardisierte Lösung zu erreichen. Dies erfordert angepasste Normen und Protokolle sowie geeignete Mess- und Abrechnungskonzepte.
Das bidirektionale Laden kann zur Netzstabilität beitragen und den Netzausbau minimieren. Eine Studie zu Gleichzeitigkeitsfaktoren zeigt, dass es derzeit keine signifikante Zunahme unsymmetrischen Ladens gibt. Die Integration in das Netz erfordert technische Voraussetzungen wie die Einhaltung der VDE-AR-N 4100 und 4105 Normen. Zukünftig sollen marktfähige Anwendungen ab 2025 verfügbar sein, mit einem Hochlauf interoperabler Lösungen bis 2028.
Netzdienliches Neubau-Quartier
Der Vortrag »FlexQuartier« von Bernd Debus (Mittelhessen Netz GmbH) behandelte die integrale Planung und Errichtung eines Hybridspeichers mit Sektorenkopplung für ein netzdienliches Neubau-Quartier in Gießen. Ziel des Projekts ist es, durch lokale Erzeugung und Speicherung von erneuerbaren Energien eine autarke Versorgung und Reduzierung der CO2-Bilanz zu erreichen. Wichtige Maßnahmen umfassen die Installation von PV-Anlagen auf 50 % der Dachflächen, E-Ladestationen für Fahrzeuge und die Einbindung verschiedener Speichertechnologien wie Strom- und Wärmespeicher.
Das Konzept beinhaltet die Sektorenkopplung über Hybridspeicher, Wärme- und Stromnetz sowie E-Mobilität. Die Energiezentrale des Quartiers wird aus einer Kombination von Batteriespeichern, Hochtemperaturspeichern und Wärmepumpen bestehen, um die Energieeffizienz zu maximieren und die Netzdienlichkeit zu gewährleisten. Die Simulation der Energieströme zeigt eine hohe Autarkie des Quartiers mit optimierter Eigenbedarfsdeckung.
Das Projekt wird von der Technischen Hochschule Mittelhessen unterstützt und zielt darauf ab, ein Demonstrations-Quartier für die energiepolitischen Ziele 2050 zu schaffen. Weitere Anwendungsfälle und Geschäftsmöglichkeiten wie Spitzenlastkappung und Regelleistung werden in diesem Zusammenhang ebenfalls erforscht.
Neues für Gebäudeausstattungen
Der Beitrag »Neuvorschläge der Gebäudeenergieeffizienz-Richtlinie (EPBD)« von Lutz Schulte behandelte die wichtigsten Änderungen der EU-Richtlinie zur Energieeffizienz von Gebäuden. Diese Richtlinie zielt darauf ab, bis 2050 einen klimaneutralen Gebäudesektor in der EU zu erreichen. Ein zentrales Element stellt dabei das Konzept der
»Nullemissionsgebäude« dar, die ab 2030 für Neubauten verpflichtend sein sollen. Solche Gebäude müssen sehr energieeffizient sein, einen minimalen Energiebedarf aufweisen und keine Emissionen aus fossilen Brennstoffen vor Ort verursachen.
Zur Unterstützung der grünen Mobilität wird die Integration von Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge in Gebäuden gefördert. Dies umfasst die Vorverkabelung für Ladepunkte und die Fähigkeit zum intelligenten und bidirektionalen Laden. Die Umsetzung der Richtlinie erfolgt durch das GEIG (Gebäude-Elektromobilitätsinfrastruktur-Gesetz) auf nationaler Ebene, wobei Unterschiede zwischen EPBD und GEIG hinsichtlich der Anforderungen bestehen.
Zudem gibt es neue Vorgaben zur Nutzung von Dachflächen für Photovoltaik und zur Integration von Gebäudeautomationssystemen, um die Energieeffizienz weiter zu steigern. Ab 2024 müssen Gebäude mit leistungsstarker Anlagentechnik spezifische Automationsvorgaben erfüllen. Die Umsetzung der Richtlinie erfordert eine enge Zusammenarbeit der Mitgliedsstaaten und beginnt nach der formellen Annahme durch das EU-Parlament und den Rat der EU.
