Im Zusammenhang mit Türsprechanlagen und deren Stromversorgung ist meistens auch die Rede vom Klingeldraht und dem passenden Hutschienen-Netzteil, das in den Verteilerkasten oder Zählerschrank gehört. In aller Regel kümmert sich um den Einbau ein Fachmann oder eine Fachfrau, weshalb man sich selbst nur selten mit der Verteilung des Niederfrequenzstroms im eigenen Haus auseinandersetzt. Trotzdem hilft es zu verstehen, was es mit dem Zählerschrank, der Unterverteilung und der Gruppenverteilung auf sich hat. Wer die Grundlagen versteht, weiß nicht nur, wo sich welche Sicherung befindet. Sondern man lernt auch von Vorschriften und Voraussetzungen, die für zukünftige Projekte erfüllt sein müssen. Im Folgenden nun eine einsteigerfreundliche Einführung in die elektrische Verteilung.
Inhaltsverzeichnis
Was ist der Zählerschrank?
Zählerkasten, Verteilerkasten, Sicherungskasten, Stromverteiler und so weiter – all diese Begriffe werden oft synonym für den Zählerschrank oder die Gruppenverteilung verwendet. Aber was hat es nun genau damit auf sich?
Der Zähler ist das Zentrum der Stromversorgung eines jeden Zuhauses. Hier wird nicht nur der Stromverbrauch gezählt, der vom Haushalt verbraucht wird. Aber hierbei kann man bei der Erklärung ansetzen.
Die Hauptverteilung liegt eigentlich immer beim Versorger und ist der Transformatorstation nachgeschaltet. Von hier aus führen die Stromleitungen in die Wohngebäude. Der Anschluss erfolgt schließlich im Hausanschlusskasten (HAK).
Von hier aus geht die Hauptleitung in die nächste technische Einrichtung – den Zählerschrank. Hierin befindet sich die Stromzählung, Überlastungs- und Sicherheitsvorrichtungen, Schaltelemente für elektrische Anwendungen, Schnittstellen für die Kommunikation intelligenter Stromzähler und sogar Netzwerk-Anschlussstellen.
Im Zählerschrank findet auch die elektrische Verteilung über die einzelnen Stromkreise statt. Hierbei handelt es sich um die Unterverteilung. Hat man mehrere Stockwerke oder handelt es sich um ein Mehrfamilienhaus, dann findet man im Obergeschoss oder in der Wohnung noch die Gruppenverteilung.
Was kommt in den Zählerschrank?
Der moderne Zählerschrank ist in verschiedene Bereiche eingeteilt und bietet Platz für zukünftige Anwendungen. Dabei gelten für neue Anlagen verschiedene Vorschriften des Gesetzgebers. Auf der anderen Seite gilt keine Erneuerungspflicht für alte Anlagen. Mehr dazu aber weiter unten.
Netzseiteiger Anschlussraum NAR
Der Strom fließt hier sozusagen in die Zähleranlage. Um alles vor einem plötzlichen Spannungsanstieg, zum Beispiel bei einem Blitzeinschlag, im Hauptnetz zu schützen, befinden sich hier die Haupt- und Überspannungssicherung.
Der Netzseitige Anschlussraum befindet sich vor dem Stromzähler. Das heißt, der Strom ist hier noch ungezählt. Daher sichert der Energieversorger ihn ab und plombiert ihn. Der Bereich ist also versiegelt und ein Öffnen durch den Bewohner ist gesetzlich verboten.
Zählerfeld ZF
Analoge Zähler
Das Zählerfeld ist der Bereich, wo der Strom gezählt wird. Diese Aufgabe übernimmt der Stromzähler, welcher vom Messstellenbetreiber zur Verfügung gestellt wird und für den man eine jährliche Miete zahlt. Es gibt verschiedene Arten an Stromzählern.
Falls Sie in einem Altbau leben und noch nie den Zählerkasten erneuert haben, kann es gut sein, dass bei Ihnen noch ein analoger Stromzähler zu finden ist. Der sogenannte Ferraris- oder Eintarifzähler funktioniert mechanisch mit einer sich drehenden Scheibe.
Ebenfalls analog ist der Doppeltarifzähler. Dieser funktioniert genauso wie der Ferraris-Zähler. Allerdings quantifiziert er zu verschiedenen Tageszeiten den Hochtarif sowie den Niedertarif. Hierdurch kann unterschiedlich teurer Strom auch unterschiedlich abgerechnet werden.
Digitale Zähler
Heutzutage werden nur noch digitale Stromzähler eingebaut und die Vorgabe der Legislative ist, dass bis 2032 jeder Haushalt über einen solchen verfügt. Der Stromverbrauch wird auch hier manuell, allerdings von einem digitalen Display abgelesen. Auf Wunsch kann ein solcher Zähler per PIN gesichert werden.
Ebenfalls der digitalen Kategorie zuzuordnen ist der Zweirichtungszähler. Diesen benötigt man, wenn man nicht nur dem Netz Strom entnimmt, sondern selbst Strom einspeist. Wer also eine Photovoltaikanlage oder eine Wärmepumpe besitzt, der benötigt hierfür einen Zweirichtungszähler.
Noch moderner ist der intelligente Zähler. Dieser wird mit einem Gateway ans Internet angebunden und kann so selbstständig mit dem Energieversorger kommunizieren. Hierdurch wird ein Ablesen aus der Ferne ermöglicht. Darüber hinaus ist ein Smart Meter dazu geeignet, den Stromverbrauch zu analysieren.
Ein einfacher digitaler Zähler kann durch ein Gateway erweitert werden. Außerdem können in Zukunft intelligente Stromzähler per Steuerbox erweitert werden. Dies wird die dynamische Steuerung von einspeisenden und verbrauchenden Anwendungen wie Solarenergie, Wärmepumpe, E-Fahrzeug und Nachtspeicherheizung regeln.
BKE/eHZ- vs 3-Punkt-Technik
Zählerschränke sind mit verschiedenen Zählerplätzen erhältlich. Zählerschränke mit BKE/eHZ-Technik sind speziell für digitale Stromzähler ausgelegt. Sie bietet Stecktechnik, ist kompakter, modular, ermöglicht Erweiterungen für den Smart-Meter und eignet sich für zukünftige elektrische Erweiterungen. Dagegen ist eine 3-Punkt-Befestigung die herkömmliche ältere Variante, da frühere Ferraris-Zähler immer auch 3-Punkt-Zähler waren.
Für die Energiewende soll jeder einen digitalen Stromzähler bekommen. Die integrierte Befestigungs- und Kontaktiereinrichtung BKE-I ist perfekt für den Neubau geeignet. Im Bastandsbau dagegen eignet sich der adaptive Standard BKE-A/AZ.
Raum für Zusatzanwendungen RfZ & Abschlusspunkt Zählerplatz APZ
Der RfZ bietet eine Hutschiene für Gateways des Netzbetreibers. Im APZ ist Platz für Modems des Netzbetreibers. Diese Felder sind also für intelligente Zähleranlagen reserviert und dienen der Kommunikation zwischen Verbraucher und Versorger.
Anlagenseitiger Anschlussraum AAR
Hier befinden sich weitere Schaltungen und Schutzeinrichtungen für Zuleitungen zum Stromkreisverteiler und Wechselstromkreise. Außerdem findet sich Platz für Freigaberelais für steuerbare Verbrauchseinrichtungen und Schnittstellen für Datenübertragungen.
Unterverteilung/Feld für Schutz- und Schaltgeräte
Auf den DIN-Schienen in der Unterverteilung befinden sich Leistungsschalter für den Schutz vor Kurzschluss und Überlast, Trennschalter für die einzelnen Stromkreise sowie Schutzvorrichtungen gegen Stromschlag und Überlast.
Von hier aus wird die elektrische Energie im Gebäude verteilt. Im Mehrfamilienhaus handelt es sich um eine Allgemeinverteilung, die den Strom in die verschiedenen Wohnungen leitet. Im Einfamilienhaus verteilt sie den Strom an einzelne Anwendungen, wie die Klingelanlage oder an Stromkreisabzweigdosen für Bereiche wie einzelne Zimmer oder den Flur.
Falls das Haus mehrere Etagen hat, hat es in den oberen Stockwerken dann noch eine oder mehrere Gruppenverteilungen. Hier sind die Schaltungen und Sicherungen für die Stromkreise im entsprechenden Geschoss eingebaut.
Multimediafeld
Moderne Haushalte sind immer mehr vernetzt. Sei es durch Internet oder Smart-Home-Anwendungen. Daher bietet es sich an, einen zentralen Ort für die jeweiligen Schnittstellen bereitzustellen.
Im Multimediafeld ist an den Lochplatten und Anschlüssen daher Platz für alle Anwendungen, die irgendwie mit der Vernetzung im Haus zu tun haben. Es gibt ein Verteilerfeld für Signalleitungen, Platz für Multiswitch, Router, Gebäudeautomation, Multischalter und sogar Steckdosen für die Stromversorgung dieser Komponenten sind vorhanden.
Vorschriften für die Montage des Zählerschranks
Die Montage und Erneuerung des Zählerschranks fallen unter einige Vorschriften. Diese ändern sich mit technischen Neuerungen. Zu den relevanten DIN-Normen zählen die technischen Anschlussregeln Niederspannung VDE-AR-N 4100, Anwendungsregel 2019-04, technische Regeln für den Anschluss von Kundenanlagen an das Niederspannungsnetz und deren Betrieb (TAR-Niederspannung).
Darin werden die technischen Anforderungen dargelegt, die bei der Planung, Errichtung, Anschluss und beim Betrieb von elektrischen Anlagen an das Niederspannungsnetz des Netzbetreibers zu beachten sind. Wer es sehr ausführlich haben möchte, dem lege ich diese Präsentation von Hager nahe. Ansonsten erkläre ich im Folgenden einige Regelungen für die Praxis.
Wo und wie montieren?
Wie bei allen elektrischen Anwendungen, soll der Fachmann die Montage vornehmen. Genauer gesagt ist für die Zähleranlage nur ein eingetragener Elektromeister, beziehungsweise eine eingetragene Elektrofachfirma des relevanten Energieversorgers zuständig.
Da Zählerschränke in der Regel zentral und möglichst nah am Hausanschlusskasten zu platzieren sind, befinden sie sich oft im Keller. Grundsätzlich muss der Montageort DIN 18012, 18013 und 18015 genügen. Das heißt, er muss sich in leicht zugänglichen Räumen/Bereichen bei Einhaltung der geltenden Rettungswegbreite befinden, wo die Temperatur nicht dauernd 30°C übersteigt.
Ausgeschlossen sind Wohnungen in Mehrfamilienhäusern, Bereiche über Treppenstufen, Dachböden ohne festen Treppenaufgang, Wohnräume, Toiletten, Küchen, Badezimmer und Waschküchen. Der Zählerschrank ist also an einem Ort, wo er vor Brand und Wasser geschützt ist.
Der Technikraum muss mindestens 2,00 m lang, 2,00 m hoch und bei Belegung einer Wand mindestens 1,50 m oder bei Belegung gegenüberliegender Wände 1,80 m breit sein. Der Zählerkasten ist derweil auf einer Höhe vom Boden bis zur Schrank-Mitte von mindestens 0,80 m und höchstens 1,80 m anzubringen.
Um einen adäquaten Arbeits- und Bedienbereich zu garantieren, müssen mindestens 1,20 m vor dem Zählerschrank frei sein. Zudem muss in diesem Bereich eine Breite, die dem Zählerschrank entspricht, mindestens jedoch 1,00 m frei sein.
Welche Bauweise?
Ist der richtige Platz gefunden, geht es an die Montage. Dabei kann ein Zählerschrank Aufputz, Unterputz oder teilversenkt montiert werden.
Der Zählerschrank an sich beinhaltet neben der Zähleranlage meist auch die Unterverteilung. Daher muss mit genügend Steckplätzen geplant werden. Bei einem Mehrfamilienhaus müssen außerdem genügend Zählerplätze zur Verfügung stehen. Per Verordnung enthalten neue Zählerkästen darüber hinaus Platz für zukünftige Anwendungen.
Der Schrank besteht aus pulverbeschichtetem Stahlblech und hat eine Kunststoff-Innenauskleidung. Die Mindestanforderung bei der Schutzklasse beträgt IP31. Wer einen neuen Zählerschrank kauft, erhält allerdings IP54 oder ein ähnliches Niveau. Je nach Anforderungen sind die Kästen in verschiedenen Größen erhältlich. Konventionelle Zählerschränke reichen von 800 mm Höhe bis 1400 mm.
Für die Unterverteilung gilt derweil, dass sie für Mehrraumwohnungen wenigstens vier Reihen an Hutschienen vorhanden sind. Für Einraumwohnungen reichen dagegen drei Reihen aus.
Weitere Bestimmungen
Für die Stromversorgung im Haus und die Zähleranlage gelten insbesondere die Niederspannungsanschlussverordnung und ergänzende Bedingungen sowie technische Vorschriften des zuständigen Netzbetreibers. Dazu die VDE-Anwendungsregeln, die technischen Anschlussbedingungen TAB und weitere DIN-Normen.
Zähler für Photovoltaikanlage und Wärmepumpe
Besondere Fälle ergeben sich, wenn der Hausbesitzer selbst Strom erzeugt. In den meisten Fällen geschieht dies hierzulande durch eine PV-Anlage (Photovoltaik-Anlage). Hierbei muss Zählerschrank wie Zähler einige Voraussetzungen erfüllen. Aber auch andere Technologien für den Privathaushalt wie die Wärmepumpe, das Balkonkraftwerk oder die Ladestation für das E-Fahrzeug erfordern einige Besonderheiten.
Zählerschrank für die PV-Anlage
Selbst Strom erzeugen und überschüssigen an den Versorger verkaufen – das wird durch den Umstieg Europas auf grüne Energien immer attraktiver. Wollen Sie selbst Energie erzeugen und ihr Eigenheim durch eine Photovoltaikanlage erweitern, dann stellt sich unter anderem eine Frage: ist meine Zähleranlage bereit für die Stromerzeugung oder muss sie umgerüstet werden?
Wer einen modernen Zählerschrank besitzt, der braucht sich keine Gedanken machen. Denn ein Umrüsten auf eine PV-Anlage ist problemlos möglich. Eine Erneuerungspflicht für den Zählerschrank gilt nicht. Ein älterer Zählerschrank kann normgerecht umgebaut werden. Ist er allerdings zu klein, kann es sein, dass man sich einen den neuesten Normen entsprechenden Schrank kaufen muss.
Damit der eingespeiste sowie der bezogene Strom richtig gezählt werden, benötigt man die richtigen Zähler. Beim analogen Zählen gibt es entweder jeweils Bezugs- und Einspeisezähler separat. Diese müssen überdies über eine Rücklaufsperre verfügen. Oder man nutzt einen Zwei-Richtungs-Zähler, der beide Geräte kombiniert.
Da die Bundesregierung sowieso plant, alle Privathaushalte mit digitalen Stromzählern auszurüsten, ist der digitale Zwei-Richtungs-Zähler die erste Wahl. Mit zusätzlichen Schnittstellen und Anbindung ans Netz wird er zudem zum Smart-Zähler und ermöglicht die Fernauslesung durch den Energieversorger. In Zukunft werden solche smarten Zähleranlagen auch immer mehr zur Optimierung vom Energieverbrauch genutzt.
Darüber hinaus muss man alle Punkte der DIN VDE 0100-712 beachten, welche als zentrale Norm im Bereich Photovoltaik gilt. Hierbei geht es um die Planung und Errichtung von Photovoltaikanlagen und die Pflichten, die damit einher gehen. Dazu zählt auch, dass der Zählerschrank mit einem PV-Überspannungsschutz ausgerüstet sein muss.
Balkonkraftwerk
Ein Balkonkraftwerk oder Mini-PV-Anlage ist die unkomplizierte Option, selbst Strom für den Eigenbedarf zu produzieren. Diese kann man bis zu einer Leistung von 600 W und in Zukunft 800 W selbst anschließen. Da die Einspeisung in Netz meist nicht vorgesehen ist, ist auch ein Zählerwechsel nicht nötig. Lediglich ein FI-Schutzschalter für die Anlage sollte vorhanden sein.
Eine Anmeldung des Balkonkraftwerks erfolgt nur noch im Markstammdatenregister der Bundesnetzagentur. Danach kann die Installation erfolgen. Über einen Wechselrichter kann die kleine PV-Anlage dann – oft per Schuko-Stecker – mit dem Hausnetz verbunden werden.
Wärmepumpe
Auch Wärmepumpen tragen dazu bei, Emissionen zu reduzieren. Die Wärmepumpe erzeugt selbst keinerlei CO2-Auststoß. Dieser fällt lediglich bei der Erzeugung des Stroms an, den die Wärmpumpe zum Heizen benötigt. Da sie einen hohen Wirkungsgrad hat, sind die Emissionen geringer als bei herkömmlichen Optionen. Aber was ist für die Wärmepumpe im Verteilerkasten zu beachten?
Zunächst mal zählt die Wärmepumpe zu den größeren elektrischen Verbrauchern. Auch hier gelten die technischen Anschlussregeln Niederspannung (VDE-AR-N 4100) sowie die technischen Anschlussbedingungen (TAB) des zuständigen Energieversorgers.
Für den Anschluss ans Netz ist ausschließlich ein zertifizierter Elektriker zuständig. Davor aber muss die Anlage beim Netzbetreiber angemeldet werden, woraufhin dieser eine Netzverträglichkeitsprüfung vornimmt.
Für den sicheren Betrieb der Wärmepumpe, die einen eigenen Stromkreis benötigt, müssen daraufhin einige elektrischen Schutzeinrichtungen vorhanden sein. Dazu gehören Hauptleitungsschutzschalter, Überspannungsschutz, FI-Schutzschalter, weitere Schutzeinrichtungen für den Laststromkreis der Heizung sowie Anbindung an die Erdungs- und Potentialausgleichsanlage.
Bei der Zähleranlage kann ein Aufrüsten auf ein Smart Meter nötig werden, wenn man eine neue Wärmepumpe einbaut. Wer außerdem einen Wärmepumpentarif von seinem Energieversorger nutzen möchte, der benötigt ebenfalls einen zusätzlichen Zähler.
E-Fahrzeug
Wer sein E-Fahrzeug laden möchte, kann es nicht einfach in die Steckdose stecken. Hier ist eine Wallbox nötig, die als Ladestation fungiert. Genau wie die Wärmepumpe muss auch die Ladestation für das E-Auto beim Netzbetreiber angemeldet werden. Entsprechende Schutzeinrichtungen für das Hausnetz und insbesondere den Stromkreis der Wallbox werden vom Elektriker vorgenommen.
Zählerschrank Hersteller
Hierzulande gibt es eine Reihe von Herstellern, die qualitativ hochwertige Norm-konforme Zählerschränke produzieren. Im Folgenden stehen die wohl bekanntesten Marken in diesem Bereich. Sofern man die richtigen Maße auswählt, kann man mit ihren Produkten eigentlich nichts falsch machen.