Inhalt des Artikels
- Was ist ein NA-Schutz bei PV-Anlagen?
- Warum ist der NA-Schutz notwendig?
- Ist der NA Schutz Pflicht für eine PV Anlage?
- Aufbau und Funktionsweise eines NA-Schutzsystems
- Arten des NA-Schutzes
- Installation und Inbetriebnahme des NA-Schutzes
- NA-Schutz bei unterschiedlichen PV-Anlagengrößen
- Fazit
- Häufig gestellte Fragen
Das Wichtigste in Kürze
- Der NA-Schutz trennt PV-Anlagen bei Netzstörungen automatisch vom Stromnetz und verhindert so Gefahren für Wartungspersonal und Schäden an der Anlage
- Für Anlagen ab 30 kVA ist ein zentraler NA-Schutz nach VDE-AR-N 4105 gesetzlich vorgeschrieben, kleinere Anlagen nutzen meist integrierte Schutzfunktionen im Wechselrichter
- Die Installation muss durch qualifizierte Elektrofachkräfte erfolgen und wird vom Netzbetreiber vor der Inbetriebnahme geprüft
- Je nach Anlagengröße liegen die Kosten für einen externen NA-Schutz zwischen 500 – 2.000 €
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Wer muss einen zusätzlichen NA-Schutz kaufen? → Trennung nach Anlagentyp
Inhaltsverzeichnis
Was ist ein NA-Schutz bei PV-Anlagen?
Der Netz- und Anlagenschutz ist eine Schutzeinrichtung, die kontinuierlich Spannung und Frequenz im Stromnetz überwacht. Sobald die Werte die vorgegebenen Grenzen über- oder unterschreiten, trennt das System die Photovoltaikanlage innerhalb von Millisekunden automatisch vom Netz.
Warum ist der NA-Schutz notwendig?
Ohne funktionierenden NA-Schutz könnte Ihre PV-Anlage auch bei einem Stromausfall weiter ins Netz einspeisen. Techniker, die an vermeintlich spannungsfreien Leitungen arbeiten, wären dadurch einer lebensbedrohlichen Gefahr ausgesetzt.
Zusätzlich können Frequenzabweichungen oder Spannungsschwankungen zu erheblichen Schäden an elektrischen Geräten führen und die Netzstabilität gefährden. Die VDE-Anwendungsregel VDE-AR-N 4105 schreibt den NA-Schutz daher verbindlich vor und definiert klare technische Anforderungen für den sicheren Betrieb von Erzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz.
Ist der NA Schutz Pflicht für eine PV Anlage?
Ja, für alle netzgekoppelten Photovoltaikanlagen ist ein NA-Schutz gesetzlich vorgeschrieben. Unterschieden wird dabei jedoch zwischen einem internen und externen Schutz.
Bei Anlagen bis 30 kVA Leistung reicht in der Regel die im Wechselrichter integrierte Schutzfunktion aus, sofern diese den Anforderungen der VDE-AR-N 4105 entspricht. Eine zusätzliche Installation ist also in den meisten Fällen nicht nötig.
Anlagen ab einer Leistung von mehr als 30 kVA benötigen zwingend einen zusätzlichen zentralen NA-Schutz, der am Netzanschlusspunkt installiert wird. Ihr Netzbetreiber prüft vor der Inbetriebnahme, ob alle Schutzvorrichtungen korrekt installiert sind und den technischen Normen entsprechen.
📌 Good-To-Know: Auch Balkonkraftwerke bis 800 Watt benötigen einen NA-Schutz. Moderne Mikrowechselrichter haben diese Funktion bereits integriert, weshalb Sie sich als Betreiber:in einer Stecker-Solaranlage nicht um eine separate Installation kümmern müssen.
Aufbau und Funktionsweise eines NA-Schutzsystems
Dauerhafte Überwachung am Relais
Das NA-Schutzsystem arbeitet nach einem klar definierten Ablauf, der innerhalb von Sekundenbruchteilen reagiert. Der erste Schritt ist die kontinuierliche Netzüberwachung. Spezielle Relais messen permanent die Netzspannung und Netzfrequenz am Einspeisepunkt Ihrer Anlage. Weichen diese Werte von den zulässigen Toleranzen ab, erkennt das System die Störung sofort.
Berechnung der Abweichung
Im zweiten Schritt erfolgt die Bewertung der Abweichung. Bei kleineren Schwankungen innerhalb der Toleranz passiert nichts. Überschreitet die Abweichung jedoch die Grenzwerte, löst der NA-Schutz aus. Die zulässigen Bereiche liegen bei der Frequenz zwischen 47,5 und 51,5 Hertz sowie bei der Spannung zwischen 80 und 115 Prozent der Nennspannung.
Netztrennung
Der dritte Schritt ist die Netztrennung. Ein Kuppelschalter oder Schütz trennt die PV-Anlage innerhalb von maximal 0,2 Sekunden vom öffentlichen Netz. Ihre Anlage speist dann keinen Strom mehr ein und arbeitet entweder im kontrollierten Inselbetrieb weiter oder schaltet sich komplett ab, je nach Konfiguration.
Praxisbeispiel
Während eines Gewitters kommt es zu einem Blitzeinschlag, der einen kurzzeitigen Stromausfall verursacht. Die Netzfrequenz bricht zusammen. Ihr NA-Schutz registriert die Frequenzabweichung sofort und trennt die Anlage vom Netz, bevor Wartungskräfte des Netzbetreibers mit der Fehlersuche beginnen. Nach der Behebung des Fehlers und Wiederherstellung stabiler Netzverhältnisse schaltet sich Ihre Anlage automatisch wieder zu.
Arten des NA-Schutzes
Grundsätzlich unterscheiden wir zwischen integriertem und externem NA-Schutz. Der integrierte Schutz ist bereits im Wechselrichter verbaut und überwacht die Netzparameter direkt an der Stelle, wo Ihre Solaranlage einspeist. Für Anlagen bis 30 kVA ist diese Lösung in den meisten Fällen ausreichend und kostengünstig.
Der externe NA-Schutz wird hingegen als separate Einheit am Netzanschlusspunkt installiert und ist für größere Anlagen ab 30 kVA zwingend erforderlich. Er besteht aus einem Netz- und Anlagenschutzrelais, einem Kuppelschalter und zusätzlichen Trennvorrichtungen, die eine zuverlässige physische Trennung vom Netz gewährleisten.
✓ Dran gedacht? Bei der Nachrüstung älterer PV-Anlagen müssen Sie unter Umständen einen externen NA-Schutz installieren, selbst wenn Ihre Anlage unter 30 kVA liegt. Wechselrichter, die vor 2012 installiert wurden, entsprechen oft nicht mehr den aktuellen VDE-Normen und benötigen eine Nachrüstung.
Installation und Inbetriebnahme des NA-Schutzes
Die Installation eines NA-Schutzes dürfen Sie auf keinen Fall selbst durchführen. Diese Arbeit ist ausschließlich qualifizierten Elektrofachkräften vorbehalten, die über eine Eintragung im Installateurverzeichnis des Netzbetreibers verfügen. Der Techniker montiert die Schutzeinrichtung am vorgesehenen Punkt, führt den elektrischen Anschluss durch und nimmt anschließend eine umfassende Funktionsprüfung vor.
Dabei werden alle relevanten Parameter getestet. Der Fachbetrieb simuliert verschiedene Störszenarien und prüft, ob der NA-Schutz korrekt auslöst. Besonders wichtig ist die Überprüfung der Auslösezeiten, denn diese dürfen die in der VDE-AR-N 4105 festgelegten Maximalwerte nicht überschreiten. Nach erfolgreicher Prüfung dokumentiert der Installateur alle Messwerte und Einstellungen im Prüfprotokoll.
Vor der ersten Einspeisung ins Netz muss Ihr Netzbetreiber die gesamte Anlage einschließlich des NA-Schutzes abnehmen. Erst nach dieser Freigabe dürfen Sie mit der regulären Stromerzeugung beginnen. Die Inbetriebnahme sollten Sie daher frühzeitig mit dem Netzbetreiber koordinieren, um unnötige Verzögerungen zu vermeiden.
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NA-Schutz bei unterschiedlichen PV-Anlagengrößen
Die Anforderungen an den NA-Schutz unterscheiden sich je nach Größe und Leistung Ihrer Photovoltaikanlage. Während kleine Anlagen mit einfachen integrierten Lösungen auskommen, benötigen größere Systeme aufwendigere externe Schutzeinrichtungen.
| Anlagengröße | Leistungsbereich | NA-Schutz-Art |
|---|---|---|
| Balkonkraftwerk | bis 0,8 kW | Integriert im Wechselrichter |
| Kleinanlage (Einfamilienhaus) | bis 10 kW | Integriert im Wechselrichter |
| Mittlere Anlage | 10 bis 30 kW | Integriert im Wechselrichter |
| Gewerbeanlage | 30 bis 100 kW | Zentraler externer NA-Schutz |
| Großanlage | 100 bis 135 kW | Zentraler externer NA-Schutz nach VDE-AR-N 4110 |
| Sehr große Anlage | über 135 kW | Individuelles Schutzkonzept |
Fazit
Der NA-Schutz ist eine unverzichtbare Sicherheitseinrichtung für jede netzgekoppelte PV-Anlage und schützt Menschen, Technik und Netzstabilität gleichermaßen. Die gesetzlichen Vorgaben nach VDE-AR-N 4105 sorgen dafür, dass alle Photovoltaikanlagen im Störfall zuverlässig vom Netz getrennt werden und somit einen sicheren Betrieb gewährleisten.
