Mess­kon­zepte
für Zähler­an­lagen

Konkrete Anwen­dungs­bei­spiele: Von einfa­chen bis hin zu komplexen Modellen.

Industrieller Elektroschrank mit Leistungsschaltern und Schaltern

Was ist ein Mess­kon­zept?

Ein Mess­kon­zept hilft Ihnen dabei, ein struk­tu­riertes und umfas­sendes Bild über den Aufbau der ener­ge­ti­schen Infra­struktur im Betrieb zu erhalten. Vorlie­gende und gewünschte Anwen­dungen (z.B. Erzeu­gungs­an­lage, Ener­gie­spei­cher, Lade­sta­tion oder Wärme­pumpe) werden auf die benö­tigten Mess­punkte aufge­schlüs­selt.

Warum werden Mess­kon­zepte benö­tigt?

Nach dem Erneu­er­bare-Ener­gien-Gesetz (EEG) bzw. dem Kraft-Wärme-Kopp­lungs-Gesetz (KWKG) erhalten Sie Förde­rungen für den einge­speisten und erzeugten Strom. Um die Vergü­tung in Anspruch nehmen zu können, sind Mess­kon­zepte notwendig. Die Auswahl des Konzeptes liegt grund­sätz­lich beim Anla­gen­be­treiber. Die Prüfung auf Einhal­tung des EEG, KWKG und den tech­ni­schen Anschluss­be­din­gungen liegt beim Netz­be­treiber.

Welche Mess­kon­zepte
können unter­schieden werden?

  • Mess­kon­zepte für steu­er­bare Verbrauchs­ein­heiten

    Inte­gra­tion einer Wärme­pumpe
    als steu­er­bare Verbrauchs­ein­rich­tung

    Bei diesem Mess­kon­zept ist ein Zähl­punkt für steu­er­bare Verbrauchs­ein­rich­tungen notwendig, um den Verbrauch aufzu­zeichnen. Bei dieser Anwen­dung ist ein Steu­er­ge­rä­te­platz vorzu­sehen. Der Vorteil dieses Mess­kon­zepts liegt unter anderem darin, dass für steu­er­bare Verbrauchs­ein­rich­tungen gene­rell nied­ri­gere Netz­ent­gelte berechnet werden. Zudem kann der Eigen­tümer dieser Anlage für die Wärme­pumpe einen güns­ti­geren Strom­tarif wählen.
    Tipp für dieses Mess­kon­zept: Wir schlagen bei der Planung genü­gend Reserven vor, daher 2 ZF, um somit für künf­tige Anwen­dungen und Anpas­sungen vorbe­reitet zu sein.

    Stromlaufplan vom Messkonzept für die Integration einer Wärmepumpe als steuerbare Verbrauchseinrichtung dargestellt in der Technikzentrale

    Lade­ein­rich­tung 11 kW
    ohne Lade­strom­tarif

    Lade­säulen und Wall­boxen sind bis zu einer Leis­tung von 11 kW ledig­lich beim Netz­be­treiber anzu­melden. Erst ab 12 kW besteht eine Geneh­mi­gungs­pflicht. Tech­nisch sind sie als Verbrauchs­ein­rich­tungen in Dauer­last zu betrachten; ihre Einbin­dung in die häus­liche Instal­la­tion erfolgt über einen übli­chen Abgang mittels 10 mm²-Verdrah­tung in der Vertei­lung. Falls kein geson­derter Tarif besteht oder die Leis­tung der Lade­säule bezie­hungs­weise Wallbox weniger als 11 kW beträgt, genügt ein Zähl­punkt Z1. Dennoch ist es empfeh­lens­wert, einen geson­derten Zähler- und Steu­er­ge­räte-Platz vorzu­sehen, um die Zähler­an­lage zukunfts­si­cher auszu­führen und einen geson­derten Lade­strom­tarif wählen zu können. Bei einem sepa­raten Zähler und einer gege­be­nen­falls nach­träg­lich instal­lierten Steu­er­mög­lich­keit sind zudem nied­ri­gere Netz­ent­gelte zu entrichten.

    Stromlaufplan vom Messkonzept für Ladeeinrichtung 11 kW ohne Ladestromtarif dargestellt in der Technikzentrale

    Lade­ein­rich­tung 22kW
    mit Lade­strom­tarif und Steu­er­mög­lich­keit

    Bei geneh­mi­gungs­pflich­tigen Lade­ein­rich­tungen 22 kW Leis­tung ist ein eigener Zähler­punkt notwendig, um den Verbrauch aufzu­zeichnen. Ein Steu­er­ge­rä­te­platz ist eben­falls vorzu­sehen.

    Der Zähler Z2 wird mit einem 50A SLS auf der Sammel­schiene ange­schlossen. Die Lade­säule bezie­hungs­weise Wallbox wird hinter dem Zähler Z2 über einen übli­chen Abgang in der Vertei­lung einge­bunden.

    Für die Verdrah­tung der Bezugs­mes­sung ist ein Quer­schnitt von 10 mm² ausrei­chend; für die Messung des E-Mobi­lität-Verbrauchs sind 16 mm² erfor­der­lich.

    Stromlaufplan vom Messkonzept für Ladeeinrichtung 22 kW mit Ladestromtarif und Steuermöglichkeit dargestellt in der Technikzentrale

  • Mess­kon­zepte für Erzeu­gungs­an­lagen

    Photo­vol­ta­ik­an­lage
    bis 22 kWp

    Hinsicht­lich der Verdrah­tung gilt: Bis 22 kWp ist ein Quer­schnitt von 10 mm² zu wählen. Bei dieser Anwen­dung misst der 2-Rich­tungs-Zähler Z1 sowohl den Strom­ver­brauch im Gebäude als auch die Einspei­sung der PV-Anlage ins Netz. Um die PV-Anlage im Eigen­ver­brauch betreiben zu können, kann die Leitung direkt über den Haupt­schalter zum HLAK Z1 gelegt werden. Der Vorteil dieser Anlage besteht darin, dass für PV-Anlagen bis 30 kWp keine EEG-Umlage zu entrichten ist.
    Daher ist wie oben beschrieben auch kein eigener Zähl­punkt für solche Anlagen notwendig. Dennoch ist es empfeh­lens­wert, einen geson­derten Zähler­platz vorzu­sehen, um die elek­tri­sche Anlage zukunfts­si­cher auszu­führen.

    Stromlaufplan vom Messkonzept für Photovoltaikanlagen bis 22 kWp dargestellt in der Technikzentrale

    PV-Anlage über
    25 kWp bis 29,9 kWp

    Bei PV-Anlagen mit einer Erzeu­gungs­leis­tung zwischen 25 und 29,9 kWp ist nach der Novel­lie­rung des EEGs kein eigener Zähler notwendig. Wir empfehlen zur zukunfts­si­cheren Ausrich­tung der Zähler­an­lage ein eigenen Zähl­punkt (nur nach Rück­sprache mit den NB).

    Die Verdrah­tung ist wegen der hohen Erzeu­gungs­leis­tung mit einem Quer­schnitt von 16 mm² auszu­führen. Der 2-Rich­tungs-Zähler Z1 misst den Verbrauch und die
    Einspei­sungen der PV-Anlage ins Netz.

    Um die PV-Anlage im Eigen­ver­brauch betreiben zu können, werden die Leitungen vom HLAK Z2 auf den HLAK von Z1 gelegt.

    Stromlaufplan vom Messkonzept für Photovoltaikanlagen bis 22 kWp dargestellt in der Technikzentrale

  • Mess­kon­zepte für Erzeu­gungs­an­lagen mit steu­er­baren Verbrauchs­ein­heiten

    PV-Anlage bis 22 kWp
    mit Lade­ein­rich­tung 11 kW

    Bei diesem Mess­kon­zept ist es nicht notwendig, für die Lade­ein­rich­tung einen geson­derten Zähler­platz und Steu­er­ge­räte-Platz vorzu­sehen, da die Leis­tung der Einrich­tung weniger als 11 kW beträgt und zudem kein Sonder­tarif gewünscht ist. Die Einbin­dung in die Vertei­lung wird über einen übli­chen Abgang reali­siert; die Leitungen der PV-Anlage werden auf den Klemmstein gelegt.
    Zur Visua­li­sie­rung und Steue­rung der Verbrau­cher wird ein Ener­gie­ma­nage­ment Controller mit Modus-Zähler flow einge­bunden.

    Stromlaufplan vom Messkonzept für PV-Anlage bis 22 kWp mit Ladeeinrichtung 11 kW dargestellt in der Technikzentrale

    PV-Anlage 25-29,9 kWp
    mit Lade­ein­rich­tung 11 kW plus Wärme­pumpe

    Bei PV-Anlagen mit einer Erzeu­gungs­leis­tung zwischen 25 und 29,9 kWp ist nach der Novel­lie­rung des EEGs kein eigener Zähler notwendig. Wir empfehlen zur zukunfts­si­cheren Ausrich­tung der Zähler­an­lage ein eigenen Zähl­punkt (nur nach Rück­sprache mit den NB).
    Bei diesem Mess­kon­zept mit drei Zähl­punkten wird über eine Kaska­den­mes­sung der Verbrauch der Wärme­pumpe anhand der Mess­dif­fe­renz zwischen Z2 und Z1 ermit­telt. Sollen weitere Verbrau­cher über die Kaska­den­mes­sung abge­rechnet werden, kann die Kaskade erwei­tert werden. Für die Verdrah­tung der Anlage ist ein Quer­schnitt von 16 mm² vorzu­sehen.
    Tipp für dieses Mess­kon­zept: Bei der Verwen­dung eines Mehr­kanal-Steu­er­ge­räts ist es ausrei­chend, einen Steu­er­ge­rä­te­platz vorzu­sehen.

    Stromlaufplan vom Messkonzept für PV-Anlage 25 - 29,9 kWp mit Ladeeinrichtung 11 kW plus Wärmepumpe dargestellt in der Technikzentrale

  • Mess­kon­zepte für Erzeu­gungs­an­lagen mit Strom­spei­cher

    PV-Anlage 22-24,9 kWp
    mit Strom­spei­cher und Lade­ein­rich­tung bis 11 kW

    Auch bei dieser Anwen­dung wird die Wallbox über einen übli­chen Abgang in die Vertei­lung einge­bunden. Für den Batte­rie­spei­cher zur Eigen­ver­sor­gung ist kein geson­derter Zähler­platz vorzu­sehen. Als Bestand­teil des Hager Komplett­sys­tems wird er in den DC-Kreis der PV-Anlage inte­griert. Ein 2-Rich­tungs-Zähler misst den Strom­bezug und die Netz­ein­spei­sung der PV-Anlage. Eine PV-Anlage mit Strom­spei­cher und Wallbox, die über ein Ener­gie­ma­nage­ment Controller mit Modus-Zähler flow gesteuert werden, erlaubt es, eigen­er­zeugte Energie zu einem maximal mögli­chen Anteil selbst zu verbrau­chen.

    Stromlaufplan vom Messkonzept für PV-Anlage 22 - 24,9 kWp mit Stromspeicher und Ladeeinrichtung bis 11 kW dargestellt in der Technikzentrale

    PV-Anlage 22-24,9 kWp 
    und Lade­ein­rich­tung 11 kW

    Mit Strom­spei­cher, Wärme­pumpe als steu­er­bare Verbrauchs­ein­heit 

    Da die Leis­tung der Lade­ein­rich­tung in diesem Fall 11 kW beträgt, ist kein eigener Zähler­platz notwendig. Ist für die Wärme­pumpe ein geson­derter Tarif bzw. eine Steu­er­mög­lich­keit vorge­sehen, muss ein geson­derter Zähler- und Steu­er­ge­rä­te­platz einge­plant werden. Der Strom­spei­cher wird beim Ener­gie­ma­nage­ment­system mit Modus-Zähler flow wie bei den beiden vorhe­rigen Anwen­dungen in den DC-Kreis der PV-Anlage inte­griert. Ein 2-Rich­tungs-Zähler misst auch hier den Strom­bezug und even­tu­elle Netz­ein­spei­sung der PV-Anlage. Die zusätz­liche Inte­gra­tion einer Wärme­pumpe und der
    Einbau einer leis­tungs­fä­hi­geren Lade­ein­rich­tung ermög­licht den Eigen­ver­brauch der selbst erzeugten Energie noch einmal zu stei­gern und damit einen noch höheren Autar­kie­grad zu errei­chen. Die Einbin­dung der Wärme­pumpe ist über eine SG ready Schnitt­stelle möglich.

    Stromlaufplan vom Messkonzept für PV-Anlage 22 - 24,9 kWp mit Stromspeicher, Wärmepumpe als steuerbare Verbrauchseinrichtung und Ladeeinrichtung 11 kW dargestellt in der Technikzentrale

  • Mess­kon­zepte für Mieter­strom

    Anwen­dungs­fall für eine
    Mieter­strom­an­lage

    Direkt­ein­spei­sung von PV-Strom in die Kunden­an­lage/Netz­bezug über NB-Wand­ler­an­lage.

    Erhalten Sie weitere Details zu Mieter­strom­mo­dellen.

     

     

    Technische Zeichnung für eine Mieterstromanlage mit Direkteinspeisung von PV-Strom in die Kundenanlage sowie Netzbezug über VNB-Wandleranlage

Was ist eigent­lich eine Kaskade?

Bei einer Kaska­den­schal­tung lässt sich die Opti­mie­rung des Eigen­ver­brauchs des eigen­er­zeugten Stroms mit einem Tarif für die steu­er­bare Verbrauchs­ein­heit (z.B. Wärme­pumpe oder Lade­sta­tion) kombi­nieren. Die Voraus­set­zung hierfür: Die steu­er­bare Verbrauchs­ein­rich­tung wird über einen eigenen Zähler gemessen. Somit werden bei der soge­nannten Kaska­den­mes­sung mindes­tens zwei Zähler „in Reihe“ geschaltet.

Mess­kon­zepte Fazit

Wegen der immer ehrgei­zi­geren CO2-Ziele wird die Bedeu­tung dezen­traler Erzeu­gungs­an­lagen und Verbrauchs­ein­rich­tungen in Wohn- und Gewer­be­bauten künftig noch weiter steigen. Mit Photo­vol­taik, Wärme­pumpen, E-Mobi­lität und E-Spei­chern halten mehr und mehr ener­gie­tech­ni­sche Anlagen Einzug in Neu- oder Bestands­bauten. Diesen Trend beschleu­nigen zusätz­lich stei­gende Storm- und Sprit­preise bei gleich­zeitig sinkenden Inves­ti­ti­ons­kosten sowie attrak­tiven Förde­rungen für diese Tech­no­lo­gien.

 

Je mehr Kompo­nenten einge­bunden werden, desto mehr...

  • trägt die Anlage zum Gelingen der Ener­gie­wende bei
  • erneu­er­bare Ener­gien können die Wohn­ei­gen­tümer nutzen
  • CO2 wird einge­spart

Photo­vol­taik nach­träg­lich instal­liert?

Die Nach­rüs­tung einer Solar­lange erfor­dert in der Regel auch eine Anpas­sung des Zähler­platzes nach aktuell gültiger TAB bzw. nach VDE-AR-N 4100.

 

Diese VDE-Anwen­dungs­regel gilt für Anlagen, die neu an das Nieder­span­nungs­netz ange­schlossen werden, sowie bei einer Erwei­te­rung oder Ände­rung beste­hender Anlagen.

 

Über­span­nungs­schutz auf der AC-Seite?

Die Forde­rung nach Über­span­nungs­schutz auf der AC-Seite entspre­chend DIN VDE 0100-443 kann einfach durch die Instal­la­tion eines SPDs im netz­sei­tigen Anschluss­raum des Zähler­schrankes umge­setzt werden.

Planungs­hilfe von Hager

Für eine einfache, schnelle und sichere Planung von Zähler- und Vertei­ler­an­lagen für Mieter­strom-Modelle empfehlen sich die Hager Wand­ler­an­la­gen­listen sowie die Hager Planungs-Soft­ware ZPlan.

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