1 © Technische Schulung Blieskastel universZ / Anwendungsregel Neue VDE / FNN Anwendungsregel E-VDE-AR-N 4101 Anforderungen an Zählerplätze in elektrischen Anlagen im Niederspannungsnetz

2 © Technische Schulung Blieskastel universZ / Anwendungsregel Forum Netztechnik / Netzbetrieb im VDE (FNN) Das Forum Netztechnik / Netzbetrieb im VDE (FNN) ist der zuständige Ausschuss für die Erarbeitung von VDE-Anwendungs- regeln und technischen Hinweisen für den sicheren und zuverlässigen Betrieb der Übertragungs- und Verteilungsnetze

3 © Technische Schulung Blieskastel universZ / Anwendungsregel Forum Netztechnik / Netzbetrieb im VDE (FNN) Das Forum Netztechnik / Netzbetrieb im VDE (FNN) fördert als moderne, gemeinnützige Expertenplattform den Erfahrungs- austausch und trägt zur Weiterent- wicklung von Netztechnik und Netzbetrieb sowie des Zähl- und Messwesens bei. Dies erfolgt unter Beteiligung der Energieversorger, Industrie, Wissenschaft und Politik

4 © Technische Schulung Blieskastel universZ / Anwendungsregel Forum Netztechnik / Netzbetrieb im VDE (FNN) FNN wurde am gegründet 267 Mitglieder: - Energieversorger (75% aller Energieversorger) - Hersteller (ZVEI) - Wissenschaft Behandelt systemtechnische Fragestellungen Erarbeitet praxisorientierte Lösungen Schafft Planungssicherheit Erstellt Anwendungsregeln als anerkannte Regeln der Technik

5 © Technische Schulung Blieskastel universZ / Anwendungsregel Standardisierung modulares System Aktuell arbeiten im FNN Anwender, Hersteller und Wissenschaft gemeinsam an der Realisierung eines modular aufgebauten und hersteller- unabhängigen Konzeptes. Dieses Konzept besteht aus elektronischen Zählern und einem Kommunikations- modul, dem MUC-Controller Modular bedeutet, dass Messtechnik und schnelllebige Weitverkehrs- kommunikation in getrennten Geräten realisiert werden. Zusätzliche Anforderungen, beispielsweise die In-house-Kommunikation, können als weitere Module hinzugefügt werden

6 © Technische Schulung Blieskastel universZ / Anwendungsregel Standardisierung modulares System Die Vorteile liegen auf der Hand: Messtechnik und schnelllebige Kommunikationstechnik können getrennt eingebaut oder ausgetauscht werden (Marktteilnehmer)

7 © Technische Schulung Blieskastel universZ / Anwendungsregel Begriffe und Festlegungen Gemäß Endenergieeffizienzrichtlinie der EU (EDL) sollen Kunden ihren Energieverbrauch transparent beobachten können, um Energie effizient zu nutzen. EnWG und die MessZV § 21b EnWG (Energiewirtschaftsgesetz) Ab 1. Januar 2010 müssen die Messstellenbetreiber in Neubauten und bei größeren Renovierungen gemäß § 21b EnWG Messeinrichtungen installieren bzw. bei bestehenden Gebäuden anbieten, die dem Anschlussnutzer den tatsächlichen Energieverbrauch und die tatsächliche Nutzungszeit widerspiegeln § 40 EnWG (Energiewirtschaftsgesetz) Spätestens bis zum 30. Dezember 2010 sollen dem Elektrizitätsverbraucher gemäß § 40EnWG zusätzlich lastvariable oder tageszeitabhängige Tarife angeboten werden, die einen Anreiz zu Energieeinsparung oder Steuerung des Energieverbrauchs setzen + EDL21 Basis Zähler EDL40 System = Basis Zähler Kommunikation oder Tarifgerät

8 © Technische Schulung Blieskastel universZ / Anwendungsregel VDE / FNN Anwendungsregel 4101 Heutige TAB wird in einzelne Anwendungsregeln überführt: - Anwendungsregel 4101 Zählerplätze am Niederspannungsnetz - Ersetzt Kapitel 7 und 9 der heutigen TAB 2007 VDE / FNN Anwendungsregel Anwendungsregel 4102 Anschlussschränke im Freien (Inklusive Ladesäule) - Ersetzt teilweise das Kapitel 13 und aktuelle VDN Richtlinie - Gültig seit VDE / FNN Anwendungsregel Erzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz - Anhang D behandelt den Zählerplatz Standardisierung im FNN

9 © Technische Schulung Blieskastel universZ / Anwendungsregel Anforderungen nach § 49 EnWG (1) Energieanlagen sind so zu errichten und zu betreiben, dass die technische Sicherheit gewährleistet ist. Dabei sind vorbehaltlich sonstiger Rechtsvorschriften die allgemein anerkannten Regeln der Technik zu beachten (2) Die Einhaltung der allgemein anerkannten Regeln der Technik wird vermutet, wenn bei Anlagen zur Erzeugung, Fortleitung und Abgabe von 1. Elektrizität die technischen Regeln des VDE 2. Gas die technischen Regeln des DVGW eingehalten worden sind.

10 © Technische Schulung Blieskastel universZ / Anwendungsregel Anwendungsbereich Diese Anwendungsregel beschreibt die technischen Mindestanforderungen an Zählerplätze in elektrischen Anlagen einschließlich Erzeugungsanlagen, die an das Niederspannungsnetz der allgemeinen Versorgung angeschlossen werden, sowie deren Umgebungsbedingungen. Hierbei sind die Anforderungen an die Messaufgaben und die dafür notwendigen Kommunikationssysteme im Sinne der §§ 21b und 40 des EnWG [1] berücksichtigt. Mit dieser Anwendungsregel wird der Zählerplatz folglich auch für künftige Anwendungen wie z.B. Smart Metering und Smart Grid vorbereitet. Die derzeitigen Entwicklungen zur Anwendung von EDL21- Zählern und EDL40-Messsystemen sind mit dieser Anwendungsregel umsetzbar. Es sind sowohl Zählerplätze nach DIN für Zähler mit Drei-Punkt- Befestigung gemäß DIN als auch solche mit Zählerfeldern nach DIN /A1 mit integrierter Befestigungs- und Kontaktiereinrichtung (BKE-I nach DIN V VDE V ) einsetzbar.

11 © Technische Schulung Blieskastel universZ / Anwendungsregel Technische Anforderungen an Zählerplätze 4.1Allgemeines (1) Die in dieser Anwendungsregel formulierten Anforderungen an Zählerplätze gelten für Kundenanlagen mit direkter Messung und Betriebsströmen bis 63A und – soweit die Bedingungen nach Kapitel 4.3 eingehalten werden – für Betriebsströme über 63A (2) Für jede Kundenanlage ist Platz für eine eigene Messung vorzusehen 4.2Ausführung der Zählerplätze (1) Zählerplätze sind gemäß DIN bzw. DIN / A1 auszuführen und in Zählerschränken gemäß DIN VDE mit direkt am Schrankgehäuse angebrachten Türen unterzubringen

12 © Technische Schulung Blieskastel universZ / Anwendungsregel (8) Bei nicht belegten Zählerfeldern muss die Einhaltung der Schutzklasse II gemäß DIN VDE gewährleistet sein. Der Errichter bzw. Messstellenbetreiber hat solche Zählerfelder berührungssicher, spannungsfrei und gegen Einschalten gesichert zu verlassen (10) Der obere Anschlussraum von Zählerplätzen nach DIN dient der Aufnahme von Betriebsmitteln für den Anschluss der Zuleitung zum nachfolgenden Stromkreisverteiler, Betriebsmitteln des Netzbetreibers sowie Betriebsmitteln für die in Kapitel 4.7 beschriebenen Anwendungen. Eine Nutzung als Stromkreisverteiler selbst ist nicht zulässig. Abweichend davon können bei Zählerplätzen mit einer Höhe des oberen Anschlussraumes von 300 mm in diesem Raum Fehlerstromschutzeinrichtungen und Leitungsschutzschalter für bis zu drei Wechselstromkreise je Kundenanlage installiert werden (z.B. für Kellerbeleuchtung, Waschmaschine, Erzeugungsanlage). Hierbei darf die maximale Breite von 6 Teilungseinheiten je Kundenanlage und die maximal zulässige Verlustleistung innerhalb des Zählerschrankes nicht überschritten werden (siehe auch Abbildung 3)

13 © Technische Schulung Blieskastel universZ / Anwendungsregel Zählerfeld Zählerplatz *) Hauptleitungsabzweigklemme / Hauptschalter; Höhe des oberen Anschlussraumes: auch 300 mm zulässig **) Trennvorrichtung für die Kundenanlage Abb. 1

14 © Technische Schulung Blieskastel universZ / Anwendungsregel Zählerfeld Zählerplatz *) Hauptleitungsabzweigklemme / Hauptschalter; Höhe des oberen Anschlussraumes: auch 300 mm zulässig **) Trennvorrichtung für die Kundenanlage ***) Raum für Zusatzanwendungen Abb. 2

15 © Technische Schulung Blieskastel universZ / Anwendungsregel Anzahl eHZ1234 Anzahl Zählerplätze je Zählerschrank 1234 Zählerplatzhöhe 900 mm Anzahl Zählerplätze je Zählerschrank 1222 Zählerplatzhöhe 1050 mm *) Bei Belegung eines Zählerplatzes mit zwei eHz darf die maximale Summenleistung 48 kVA nicht übersteigen (In Bezug auf die Wärmeentwicklung sind Belastungen nach DIN , Kurve 1, und in Bezug auf die abführbare Wärmeleistung DIN EN (VDE ) zugrunde gelegt). **) Grundsätzlich wie *) Bei Überschreitung der Summenleistung 48kVA ist die Einhaltung der maximal zulässigen Wärmeentwicklung des Zählerschrankes nach DIN EN nachzuweisen Abb. 3

16 © Technische Schulung Blieskastel universZ / Anwendungsregel Die Kombinationen sind so ausgelegt, dass neben der Bezugslage nach DIN , Kurve 1, eine weitere Wohnung, aber auch steuerbare Lasten wie z.B. eine Wärmepumpe oder aber eine Erzeugungsanlage über ein Zählerfeld angeschlossen werden kann. Eine maximale Unsymmetrie je Kundenanlage von 4,6kVA darf nicht überschritten werden. Beispiel: Wenn die Bemessungsleistung der Trennvorrichtung für den Bezugsteil der Kundenanlage 40A (27,6 kVA) beträgt, darf der zweite eHZ mit einer Leistung von maximal 20,4 kVA belastet werden. Diese Beschränkung der Summenleistung gilt auch bei Erweiterung und Änderung der elektrischen Anlage(n).

17 © Technische Schulung Blieskastel universZ / Anwendungsregel Messung von Betriebsströmen über 63A (1) Ist in der Kundenanlage regelmäßig wiederkehrend ein Betriebsstrom von mehr als 63A zu erwarten stimmt der Errichter die Art der Mess- und Steuereinrichtung und entsprechend die Ausführung des Zählerplatzes mit dem Netzbetreiber ab 4.4Anordnung der Zählerschränke (4) Der Abstand vom Fußboden bis zur Mitte der Mess- und Steuereinrichtung muss mindestens 0,80 m und darf maximal 1,80 m betragen. Vor dem Zählerschrank muss ein Arbeits- und Bedienungsbereich freigehalten werden mit einer - Breite: Zählerschrank-Breite, jedoch mindestens 1,00m, - Tiefe: mindestens 1,20m - Höhe: durchgängig mindestens 1,80m 4.5Trennvorrichtung für die Kundenanlage

18 © Technische Schulung Blieskastel universZ / Anwendungsregel Besondere Anforderungen (1)Die Zählerplatzausführung sowie der Anbringungsort der Zählerschränke für nur zeitweise zugängliche Anlagen, z.B. Wochenendhäuser, sind den Technischen Anschlussbedingungen des Netzbetreibers zu entnehmen (2) Anschlussschränke außerhalb von Gebäuden sind gemäß VDE-AR-N 4102 zu errichten

19 © Technische Schulung Blieskastel universZ / Anwendungsregel Kommunikationseinrichtungen (1) Auch für die Verlegung von Antennen- und Datenleitungen im Zählerschrank gelten die Anforderungen nach DIN VDE (2) In jedem Zählerschrank ist im Raum für Zusatzanwendungen unterhalb der Abdeckung – in Mehrkundenanlagen im Zählerfeld der Allgemeinstromversorgung - eine RJ45-Buchse (nach DIN EN ) vorzusehen. Bei einem Zählerplatz mit Drei-Punkt-Befestigung ist die Datenleitung durch die Kabeldurchführung (für den Zähleranschluss) zu verlegen und (inkl. 30cm Leitungslänge) mit einer RJ45-Buchse berührungssicher abzuschließen. An dieser RJ45-Buchse ist eine Datenleitung (mindestens des Typs Cat. 5) aufzulegen und durch den oberen Anschlussraum zum Abschlusspunkt Liniennetz (APL) zu führen (3) Soll eine drahtgebundene Übertragung von Zählwerten oder für Steuerzwecke (z.B. für Smart Grids oder Smart Home) in die Wohnung des Anschlussnutzers realisiert werden, so ist der dafür notwendige Anschlusspunkt (RJ45-Buchse) auch im oberen Anschlussraum des Zählerschrankes zulässig. Die hierfür erforderliche Datenleitung ist mindestens nach Cat. 5-Standard auszulegen

20 © Technische Schulung Blieskastel universZ / Anwendungsregel (4) Bei leitungsgebundener Anbindung von Zählern anderer Sparten (z.B. Gas, Wasser) an die Kommunikationseinrichtung (z.B. MUC-C) ist die Datenleitung (z.B. M-Bus) vom Raum für Zusatzanwendungen durch den oberen Anschlussraum zu den jeweiligen Zählern zu führen. (5) Anschlussleitungen für abgesetzte Antennen für Betriebsmittel wie z.B. den MUC-C sind durch den oberen Anschlussraum aus dem Zählerschrank zu führen.

21 © Technische Schulung Blieskastel universZ / Anwendungsregel Anordnung von Betriebsmitteln im Raum für Zusatzanwendungen 5.1Allgemeines (1) Der Raum für Zusatzanwendungen dient der Aufnahme von Betriebsmitteln für EDL40-Anwendungen wie z.B. MUC-Controller sowie von Steuergeräten und ggf. von Steuereinheiten für Fernabschaltungen. Eine Verwendung als Stromkreis- verteiler ist nicht zulässig (2) Die Montage der Betriebsmittel erfolgt auf einer Hutschiene nach DIN EN Im Raum für Zusatzanwendungen ist bei Zählerplätzen gemäß DIN eine Hutschiene mit 12 Platzeinheiten (PLE) für entsprechende Reiheneinbaugeräte nach DIN zu montieren. (3) Die Nachrüstung von Funktionsräumen in bestehenden Zählerplätzen erfolgt nach DIN VDE , Anhang B

22 © Technische Schulung Blieskastel universZ / Anwendungsregel Anordnung von Betriebsmitteln im Raum für Zusatzanwendungen 5.1Allgemeines (4) Der Raum für Zusatzanwendungen ist oben und seitlich abzuschotten und verfügt über eine eigene, plombierbare Berührungsschutz-Abdeckung nach DIN Die Abdeckung ist mindestens in Schutzart IP 3X auszuführen. Abdeckstreifen sind von innen verriegelbar auszuführen

23 © Technische Schulung Blieskastel universZ / Anwendungsregel Funktionsräume bei Zusatzanwendungen in Zählerplätzen mit Drei-Punkt-Befestigung (1) In Zählerplätzen für Zähler mit Drei-Punkt- Befestigung können mit Hilfe eines Adapters nach DIN VDE Anhang B, Zusatzräume für weitere Anwendungen realisiert werden (siehe Abbildung 5) Abb.5

24 © Technische Schulung Blieskastel universZ / Anwendungsregel Betriebsmittel (1) Alle installierten Betriebsmittel sowie Kabel und Leitungen sind gegen Überlast und Kurzschluss zu schützen. Diese Schutzfunktionen können entweder durch externe Schutzschaltgeräte nach DIN EN (z.B. Leitungsschutzschalter) oder durch in den Betriebsmitteln integrierte Schutzeinrichtungen, jeweils nach DIN EN ausgeführt werden. Die externen Schutzschaltgeräte können im Raum für Zusatzanwendungen installiert werden (2) Der Abgriff für die Spannungsversorgung der Betriebsmittel erfolgt in Abhängigkeit von der Frage, ob die Betriebsmittel dem regulierten (ungezählten) oder dem nicht regulierten (gezählten) Bereich zuzuordnen sind

25 © Technische Schulung Blieskastel universZ / Anwendungsregel Betriebsmittel (3) Sofern die Betriebsmittel dem regulierten Bereich zugeordnet sind, erfolgt der Spannungsabgriff aus dem unteren Anschlussraum vor einer für den Anschluss- nutzer zugänglichen Schutzeinrichtung (siehe auch Kapitel 4.5). Die Schutzschaltgeräte können dann wie in Abbildung 6 dargestellt montiert und angeschlossen werden. Bei der Verlegung der Anschlussleitung sind sowohl die Angaben der Zählerplatz-Hersteller als auch die Errichtungsbestimmungen gemäß DIN VDE 0100 zu beachten. Die Schutzeinrichtungen müssen für einen Bemessungsstrom von maximal 10A, für ein Bemessungsschaltvermögen (prospektiver Kurzschlussstrom) von 25kA und für die Überspannungs-Kategorie IV ausgelegt sein. Schutzschaltgeräte, deren Bedienung frei zugänglich ist, sind zu plombieren.

26 © Technische Schulung Blieskastel universZ / Anwendungsregel Betriebsmittel (4) Sofern die Betriebsmittel dem nicht regulierten Bereich zugeordnet sind, erfolgt der Spannungsabgriff aus dem Verteilerfeld oder aus dem oberen Anschlussraum. Die Schutzeinrichtungen müssen für einen Bemessungsstrom von maximal 10A und einem Bemessungsschaltvermögen (prospektiver Kurzschlussstrom) von mindestens 10kA (für die Betriebsmittel zwischen der letzten Überstrom- Schutzeinrichtung bzw. Hauptleitungsabzweigklemme vor der Messeinrichtung und dem Stromkreisverteiler) bzw. mindestens 6kA (im Stromkreisverteiler) ausgelegt sein. Die Schutzeinrichtungen können über eine separate Plombierkappe gegen Missbrauch geschützt werden Abb.6

27 © Technische Schulung Blieskastel universZ / Anwendungsregel Anwendungen in neuen Anlagen Messstellen- betreiber Kunde

28 © Technische Schulung Blieskastel universZ / Anwendungsregel Modulares Konzept für neue Anlagen Zählertragplatte für eHZ bestehend aus der BKE-I und dem eHZ Zusatzraum - Basis, leer, mit Hutschiene - Inklusive Datenschnittstelle - Raum für Modulargeräte (12 PLE) Erweiterbar: - Spannungsabgriff gezählt und ungezählt - MUC Controller und Steuergeräte

29 © Technische Schulung Blieskastel universZ / Anwendungsregel Modulares Konzept für neue Anlagen Zählertragplatte für eHZ bestehend aus der BKE-I und dem eHZ Zusatzraum - Basis, leer, mit Hutschiene - Inklusive Datenschnittstelle - Raum für Modulargeräte (12 PLE) Erweiterbar: - Spannungsabgriff gezählt und ungezählt - MUC Controller und Steuergeräte

30 © Technische Schulung Blieskastel universZ / Anwendungsregel Modulares Konzept für neue Anlagen Zählertragplatte für eHZ bestehend aus der BKE-I und dem eHZ Zusatzraum - Basis, leer, mit Hutschiene - Inklusive Datenschnittstelle - Raum für Modulargeräte (12 PLE) Erweiterbar: - Spannungsabgriff gezählt und ungezählt - MUC Controller und Steuergeräte

31 © Technische Schulung Blieskastel universZ / Anwendungsregel BKE-AZ (BKE Adapter und Zusatzgeräte) - Für alle Anwendungen nach DIN und DIN Integration von eHZ EDL 21 Zähler, MUC Controller und Tarifsteuergeräte - National genormt (für alle Zählerplätze in Deutschland) - Nächster Schritt internationale Standardisierung Modulares Konzept für bestehenden Anlagen

32 © Technische Schulung Blieskastel universZ / Anwendungsregel Modulares Konzept für bestehende Anlagen hager eHZ für Dreipunkt bestehend aus neuem BKE-AZ und eHZ - Basis, leer, mit und ohne Hutschienen - Spannungsabgriff gezählt und ungezählt

33 © Technische Schulung Blieskastel universZ / Anwendungsregel Modulares Konzept für bestehende Anlagen hager eHZ für Dreipunkt bestehend aus neuem BKE-AZ und eHZ - Basis, leer, mit und ohne Hutschienen - Spannungsabgriff gezählt und ungezählt

34 © Technische Schulung Blieskastel universZ / Anwendungsregel Modulares Konzept für bestehende Anlagen hager eHZ für Dreipunkt bestehend aus neuem BKE-AZ und eHZ im Zubehör: - Spannungsabgriff gezählt und ungezählt - Erweiterbar ohne Zählerendmontage - Hutschienen PLE - Hutschienen PLE - Verdrahtungssatz - Datenschnittstelle