Geltungsbereich
Die VDE-AR-N 4105 regelt den Anschluss und Betrieb von Erzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz. Dazu zählen Photovoltaikanlagen, Batteriespeicher, Blockheizkraftwerke und Kleinwindanlagen bis zu einer Anschlussleistung von 135 kW. Die Norm definiert, welche Schutzeinrichtungen installiert werden müssen und wie die Anlage mit dem öffentlichen Netz zusammenarbeitet.
Wichtigste Anforderungen
Der NA-Schutz (Netz- und Anlagenschutz) besteht aus einem Netzentkupplungsrelais und einem Kuppelschalter. Er überwacht Spannung und Frequenz am Netzanschlusspunkt und trennt die Erzeugungsanlage bei Störungen innerhalb von maximal 200 ms vom Netz. Anlagen ab 30 kVA benötigen einen separaten, externen NA-Schutz — bei kleineren Anlagen reicht der im Wechselrichter integrierte Schutz.
Zusätzlich muss jede Anlage eine Blindleistungsregelung nach Q(U)-Kennlinie beherrschen. Der Netzbetreiber kann auch eine cos-phi-Vorgabe machen. Das Netzsicherheitsmanagement erlaubt dem Netzbetreiber, die Einspeiseleistung in vier Stufen zu drosseln: 100 %, 60 %, 30 % und 0 %. Die gesamte Anlage muss durch eine akkreditierte Stelle zertifiziert sein.
Praxisrelevanz für Hausbesitzer
Für eine typische Hausdach-PV-Anlage unter 30 kVA (ca. 25 kWp) bedeutet das: Der Wechselrichter hat den NA-Schutz bereits eingebaut. Hersteller wie SMA, Fronius und Sungrow liefern ihre Geräte mit passender Zertifizierung aus. Der Installateur muss den NA-Schutz allerdings korrekt parametrieren — also die Grenzwerte für Spannung und Frequenz gemäß Netzbetreiber-Vorgabe einstellen.
Größere Gewerbeanlagen ab 30 kVA benötigen einen separaten NA-Schutz als eigenes Gerät im Zählerschrank. Die Kosten dafür liegen bei 500–1.500 € zuzüglich Einbau.
Technische Details
Der NA-Schutz besteht aus zwei Komponenten: dem Netzentkupplungsrelais (überwacht Spannung und Frequenz) und dem Kuppelschalter (trennt die Anlage physisch vom Netz). Das Relais misst die Netzspannung an allen drei Phasen und die Netzfrequenz. Bei Unter-/Überspannung oder Unter-/Überfrequenz löst es den Kuppelschalter aus. Die Abschaltzeit darf maximal 200 ms betragen. Bei Anlagen unter 30 kVA übernimmt der Wechselrichter diese Funktion intern.
Die Q(U)-Kennlinie ist der Standard für die Blindleistungsregelung. Sie steuert automatisch die Blindleistung in Abhängigkeit von der Netzspannung am Verknüpfungspunkt. Bei steigender Spannung speist der Wechselrichter induktive Blindleistung ein, um die Spannung zu senken. Alternativ kann der Netzbetreiber einen festen cos phi vorgeben (z. B. cos phi = 0,95 untererregt). Die Einstellung erfolgt über die Wechselrichter-Konfiguration.
Der Netzbetreiber kann über ein Rundsteuerempfänger-Signal die Einspeiseleistung in vier Stufen regeln: 100 %, 60 %, 30 % und 0 %. Das dient der Netzstabilität bei Übereinspeisung. Seit 2023 kann bei Anlagen unter 25 kWp alternativ eine pauschale 70-%-Begrenzung entfallen, wenn ein Smart Meter verbaut ist. Der Wechselrichter muss alle vier Stufen unterstützen und innerhalb weniger Sekunden umschalten können.
Jeder Wechselrichter und jede Erzeugungsanlage muss ein Einheitenzertifikat und ein Anlagenzertifikat besitzen. Das Einheitenzertifikat bestätigt, dass der Wechselrichter die Anforderungen der VDE-AR-N 4105 erfüllt. Es wird von akkreditierten Prüflaboren (z. B. TÜV, VDE Prüfinstitut) ausgestellt. Das Anlagenzertifikat wird für Anlagen ab 135 kW benötigt. Für kleinere Anlagen reicht das Einheitenzertifikat des Wechselrichters.
Häufige Mängel
- Fehlende oder abgelaufene Zertifizierung des Wechselrichters
- NA-Schutz nicht parametriert — Werkseinstellungen stimmen nicht mit Netzbetreiber-Vorgaben überein
- Blindleistungsregelung nicht konfiguriert oder falsche Kennlinie eingestellt
- Netzsicherheitsmanagement nicht angeschlossen (Rundsteuerempfänger fehlt)
- Kein Inbetriebnahmeprotokoll erstellt
Checkliste
- Wechselrichter zertifiziert nach aktueller VDE-AR-N 4105?
- NA-Schutz korrekt parametriert (Grenzwerte für U und f)?
- Blindleistungsregelung konfiguriert (Q(U) oder cos phi)?
- Netzsicherheitsmanagement angeschlossen und funktionsfähig?
- Netzbetreiber-Freigabe erhalten?
- Inbetriebnahmeprotokoll erstellt und unterschrieben?
