VDE-AR-N 4105 einfach erklärt: Was sie für deine PV-Anlage bedeutet
Kurz gesagt
Die VDE-AR-N 4105 ist die technische Regel für den Anschluss von PV-Anlagen und anderen Erzeugern an das Niederspannungsnetz. Sie legt fest, wann der Wechselrichter sich vom Netz trennen muss, wie er Blindleistung bereitstellt, wie ungleich die Phasen belastet werden dürfen und wie er auf Netzstörungen reagiert. Viele Fehlermeldungen zu Netzspannung und -frequenz gehen direkt auf diese Regeln zurück.
Wer eine PV-Anlage anmeldet oder in die Unterlagen schaut, stößt schnell auf das Kürzel VDE-AR-N 4105. Auch in Fehlermeldungen und Einstellungen von Wechselrichtern taucht es auf. Hier erfährst du ohne Normendeutsch, was diese Regel festlegt und was sie für dich als Betreiber bedeutet.
Was die VDE-AR-N 4105 ist
Der vollständige Titel lautet „Erzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz“. Herausgeber ist der Verband der Elektrotechnik (VDE) mit seinem Forum Netztechnik. Die Regel gilt für alle Erzeugungsanlagen, die ans öffentliche Niederspannungsnetz angeschlossen werden, also praktisch jede private PV-Anlage, jeden Batteriespeicher und jedes Balkonkraftwerk. Größere Anlagen am Mittelspannungsnetz fallen unter die VDE-AR-N 4110.
Die aktuell maßgebliche Fassung ist die von 2018. Wechselrichter müssen nachweisen, dass sie die Anforderungen erfüllen. Das geschieht über ein Einheitenzertifikat, das der Installateur bei der Anmeldung beim Netzbetreiber vorlegt.
Die wichtigsten Regeln im Überblick
Netz- und Anlagenschutz (NA-Schutz)
Der NA-Schutz überwacht Spannung und Frequenz und trennt die Anlage bei Abweichungen vom Netz. Bei kleinen Anlagen ist er im Wechselrichter eingebaut, bei Anlagen über 30 kVA sitzt ein zentraler NA-Schutz im Zählerschrank. Wichtige Grenzwerte sind:
- Spannung: Überschreitet der 10-Minuten-Mittelwert 253 Volt (110 % der Nennspannung), muss der Wechselrichter abschalten. Dazu kommen Grenzen für schnelle Spannungsspitzen und -einbrüche.
- Frequenz: Außerhalb von 47,5 bis 51,5 Hertz trennt sich die Anlage.
- Inselnetz: Fällt das Netz aus, muss der Wechselrichter das erkennen und sich trennen.
Nach einer Abschaltung darf er erst wieder zuschalten, wenn das Netz eine Zeit lang stabil ist, meist 60 Sekunden. Mehr dazu in den Ratgebern Netzüberspannung, Netzfrequenzfehler und Inselnetzerkennung.
Wirkleistung bei Überfrequenz
Steigt die Frequenz über 50,2 Hertz, weil zu viel Strom im Netz ist, müssen Anlagen ihre Leistung schrittweise reduzieren, statt alle gleichzeitig abzuschalten. Das stabilisiert das Netz.
Blindleistung
Wechselrichter müssen Blindleistung bereitstellen können, um die Spannung im Netz zu stützen. Laut Regel gilt für Anlagen bis 4,6 kVA ein Verschiebungsfaktor cos φ von 0,95, darüber bis 0,90. Welches Verfahren eingestellt wird, etwa ein fester cos φ oder eine spannungsabhängige Kennlinie Q(U), gibt der Netzbetreiber vor. Mehr im Ratgeber Blindleistung und cos φ.
Schieflast
Einphasige Wechselrichter speisen nur auf einer Phase ein. Damit die Phasen nicht zu ungleich belastet werden, darf der Unterschied zwischen den Phasen höchstens 4,6 kVA betragen. Größere Anlagen brauchen deshalb dreiphasige Wechselrichter oder mehrere einphasige Geräte auf verschiedenen Phasen.
Spannungsanstieg
Die Einspeisung erhöht die Spannung im Netz. Bei der Planung prüft der Netzbetreiber, ob der Anstieg durch alle Anlagen im Netzabschnitt in zulässigen Grenzen bleibt. In PV-reichen Straßen ist das der Grund für Auflagen wie Blindleistungsvorgaben. Siehe Hohe Netzspannung in PV-Straßen.
Steuerbarkeit und Speicher
Die Regel legt auch fest, wie Anlagen Steuerbefehle des Netzbetreibers umsetzen und wie sich Batteriespeicher verhalten müssen, zum Beispiel dass sie nicht unkontrolliert aus dem Netz laden und ins Netz entladen.
Was das für dich bedeutet
- Richtiges Länderprofil: Im Wechselrichter muss der passende Ländersatz eingestellt sein, in Deutschland in der Regel „VDE-AR-N 4105“ oder eine ähnliche Bezeichnung. Ein falsches Profil führt zu unnötigen Abschaltungen oder unzulässigem Betrieb. Siehe Ländereinstellung falsch.
- Fehlermeldungen verstehen: Meldungen zu Netzspannung, Frequenz oder Netzausfall bedeuten meist, dass der Schutz korrekt gearbeitet hat, nicht dass der Wechselrichter defekt ist.
- Nicht selbst verstellen: Netzrelevante Einstellungen sind durch ein Installateur-Passwort geschützt, bei SMA etwa durch den Grid-Guard-Code. Wer sie ohne Freigabe ändert, riskiert Ärger mit dem Netzbetreiber und den Versicherungsschutz.
- Balkonkraftwerke: Auch Mikrowechselrichter für Stecker-Solargeräte brauchen einen Nachweis nach VDE-AR-N 4105. Seriöse Händler geben dazu ein Zertifikat an.
Kurz zusammengefasst
Die VDE-AR-N 4105 regelt, wie sich deine PV-Anlage am Netz verhält: wann sie sich trennt, wie sie wieder zuschaltet, wie viel Blindleistung sie liefert und wie ungleich die Phasen belastet werden dürfen. Viele Netzfehler-Meldungen sind genau diese Regeln in Aktion. Einstellungen daran gehören in die Hand des Installateurs.
Redaktion PV-Fehler · Stand: · Angaben ohne Gewähr.