Inhaltsverzeichnis
- Was ist eine Wandlermessung und warum ist sie notwendig?
- Wie funktioniert eine Wandlermessung?
- Vergleichstabelle: Unterschied zwischen Wandlermessung und Direktmessung
- Wandlermessung: Schema und Anschlussplan
- Was kostet eine Wandlermessung?
- Häufig gestellte Fragen (FAQ) zur Wandlermessung
- Fazit zur Wandlermessung
Was ist eine Wandlermessung und warum ist sie notwendig?
Die Wandlermessung (auch Stromwandler- oder Messwandlertechnik) ist ein Verfahren zur Messung elektrischer Größen wie Spannung, Strom, Leistung oder Energie. Sie reduziert mithilfe von Stromwandlern hohe elektrische Ströme auf ein messbares Niveau. Wann wird eine Wandlermessung daher benötigt? Eine Wandlermessung erfolgt, wenn die Stromstärke in einer elektrischen Anlage über 100 Ampere (A) hinausgeht.
Einsatzbereiche der Wandlermessung
- Große PV-Anlagen: zur Einspeisung von Strom ins Netz.
- Gewerbe und Industrie: für Maschinen oder Beleuchtungssysteme mit hohem Stromverbrauch.
- Netzeinspeisung und Abrechnung: für präzise Messungen, die eine korrekte Abrechnung ermöglichen.
Für den Netzanschluss an sich gelten folgende Anforderungen:
Sowohl der Netzanschluss als auch die Messeinrichtung müssen
- in fest verankerten Anschlussschränken oder Anschlussverteilerschränken oder
- in geeigneten Räumen oder ortsfesten Schaltschränken
installiert werden.
Diese Vorschriften gelten für Wandlermessungen
Vor allem im Niederspannungsbereich gelten spezifische Vorschriften und technische Anschlussbedingungen, die von den jeweiligen Netzbetreibern festgelegt werden. Dabei müssen unter anderem einige allgemeine Anforderungen und Normen beachtet werden:
- DIN VDE 0603-2-2: Diese Norm beschreibt Zählerplätze für halbindirekte Messungen (Wandlermessungen) bis 1.000 A.
- Technische Anschlussbedingungen (TAB): Die TAB der jeweiligen Netzbetreiber, wie zum Beispiel die Bayernwerk Netz GmbH, definieren die spezifischen Anforderungen an Wandlermessungen.
- VDE-AR-N 4100 / VDE-AR-N 4105 / VDE-AR-N 4110: Technische Anschlussregeln für den Anschluss an das Niederspannungsnetz.
- VDE-AR-N 4101: Anforderungen an Zählerplätze in elektrischen Anlagen im Niederspannungsnetz.
- VDE-AR-N 4102: Anschlussschränke im Freien am Niederspannungsnetz der allgemeinen Versorgung.
Für die Installation von Wandlermessungen gelten diese Grundsätze:
- Direkte Messung ist bis zu einem zu erwartenden Grenzstrom von max. 60 A zulässig.
- Eine Wandlermessung ist nötig bei Neuanlagen oder Anlagenerweiterungen ab einem zu erwartenden Dauerstrom über 44 A.
- Standard-Zählerplätze mit Verdrahtung nach DIN VDE 0603-2-1 dürfen mit einem Dauerstrom von max. 32 A (3-phasig) betrieben werden.
- Bei Erzeugungsanlagen, Speicherheizungen oder Ladestationen für Elektrofahrzeuge ab einer Anschlussleistung von 30 kVA beziehungsweise 30 kWp wird ein Dauerstrom über 44 A angenommen, was eine Wandlermessung erforderlich macht.
Es ist wichtig, dass die Installation der Anlage unter Berücksichtigung der zum Zeitpunkt geltenden behördlichen Vorschriften und Verfügungen, der anerkannten Regeln der Technik (insbesondere DIN-VDE), der technischen Anschlussregeln und der technischen Anschlussbedingungen des jeweiligen Netzbetreibers durchgeführt wird.
Wie funktioniert eine Wandlermessung?
Die Wandlermessung funktioniert nach dem folgenden Prinzip:
- Schritt 1: Ein externer Stromwandler erfasst den hohen Primärstrom und transformiert ihn auf einen geringeren Sekundärstrom. Dies geschieht durch Induktion – das Magnetfeld der stromdurchflossenen Leitung induziert einen proportional kleineren Sekundärstrom im Wandler.
- Schritt 2: Der Wandlerzähler misst nur diesen reduzierten Sekundärstrom. Das Verhältnis zwischen Primär- und Sekundärstrom wird als Wandlerfaktor bezeichnet. Typische Wandlerverhältnisse sind zum Beispiel 250/5 A, was einem Wandlerfaktor von 50 entspricht.
- Schritt 3: Um den tatsächlichen Primärstrom zu ermitteln, multipliziert der Zähler den gemessenen Sekundärstrom mit dem Wandlerfaktor. So können gefahrlos sehr hohe Ströme gemessen werden, ohne den Zähler zu beschädigen.
Die Stromwandlung setzt sich aus folgenden Komponenten zusammen:
1. Stromwandler
- Reduzieren den Stromfluss auf ein messbares Niveau (zum Beispiel von 1.000 A auf 5 A).
- Isolieren den Messkreis zur Erhöhung der Sicherheit.
2. Messwandlerzähler
- Erfassen die von den Stromwandlern gelieferten Signale.
- Berechnen den tatsächlichen Stromfluss anhand der Wandlungsfaktoren.
3. Anschlussplan und Schaltpläne
- Zeigen die Verbindung zwischen Stromwandlern, Energiezähler und anderen elektrischen Komponenten.
- Beziehen Sicherheitsmaßnahmen wie die Erdung ein.
Vergleichstabelle: Unterschied zwischen Wandlermessung und Direktmessung
Merkmal | Direktmessung (der Strom fließt durch den Zähler) | Wandlermessung (reduziert den Strom durch Wandler vor der Messung) |
| Strombereich | Bis 100 A | über 100 A |
| Kosten | gering | höher |
| Installation | einfach | aufwändig |
| Messgenauigkeit | Standard | hoch |
Wandlermessung: Schema und Anschlussplan
Schaltpläne für Wandlermessungen sind in der Regel sehr spezifisch und müssen für jede Installation individuell erstellt werden. Bei der Ausführung von Wandlermessungen gilt generell:
1. Wandlermessungen werden typischerweise ab einem Bemessungsstrom von über 100 A eingesetzt.
2. Der Aufbau besteht üblicherweise aus:
- einem Messschrank für Zähler und Zusatzgeräte
- einem separaten Wandlerschrank für die Stromwandler
- Verdrahtung zwischen Wandlern und Zähler
3. Für eine Standard-Wandlermessung bis 400 A wird Folgendes benötigt:
- ein Messschrank,
- ein zweitüriger Wandlerschrank mit Metallbefestigungsplatte für die Stromwandler,
- Isolierstützer für die Primärleiterschienen der Stromwandler.
4. Bei Wandlermessungen bis 1.000 A kommt oft ein integriertes Wandlerfeld in einer Niederspannungs-Verteilung zum Einsatz.
5. Die Sekundärverdrahtung muss plombierbar sein und in einem separaten Zwischenklemmenkasten geführt werden.
Vor der Baudurchführung muss ein einpoliger Schaltplan der Hauptverteilung mit Angabe des Messkonzepts beim Netzbetreiber eingereicht werden.
6. Für die genaue Ausführung und den spezifischen Schaltplan einer Wandlermessung sollten Sie sich an Ihren zuständigen Netzbetreiber oder einen Fachplaner wenden.
Besondere Anforderungen
Eine fachgerechte Erdung ist zwingend erforderlich, um Überspannungen abzuleiten und die Anlage vor Schäden zu schützen.
Was kostet eine Wandlermessung?
Die Kosten für eine Wandlermessung hängen von verschiedenen Faktoren ab:
- Anlagengröße: Größere PV-Anlagen erfordern leistungsfähigere Stromwandler.
- Installationsaufwand: Umfasst Planung, Verkabelung und Anpassung.
- Qualität der Komponenten: Hochwertige Stromwandler und Messgeräte sind teurer.
Richtwerte | |
| Komponente | Kostenbereich |
| Stromwandler | 200 bis 1.000 Euro pro Stück |
| Messwandlerzähler | 330 bis 800 Euro |
| Installationskosten | 500 bis 2.000 Euro |
Häufig gestellte Fragen (FAQ) zur Wandlermessung
Was kostet eine Wandleranlage?
Die Kosten für eine Wandleranlage hängen von mehreren Faktoren ab, wie etwa der Spezifikation der Anlage, der Genauigkeitsklasse der Wandler und den Installationsanforderungen. Für eine Anlage inklusive Zähltechnik, Installation und Inbetriebnahme können folgende Richtwerte eine Orientierungsgrundlage bieten:
Für eine Kleinwandlermessung bis 100 A beziehungsweise ca. 65 oder 70 kWp für Volleinspeisung können die Kosten 2.500 bis 3.000 Euro netto betragen.
Für eine Standard-Wandleranlage sind derzeit Preise von 3.000 bis 10.000 Euro.
Für eine genaue Kostenschätzung ist es ratsam, ein individuelles Angebot von einem Fachbetrieb einzuholen.
Was macht ein Messwandlerzähler?
Ein Messwandlerzähler erfasst die von den Stromwandlern gelieferten Signale und berechnet daraus den tatsächlichen Stromverbrauch.
Wann müssen Wandler geerdet werden?
Die Erdung ist bei allen Installationen verpflichtend, um Überspannungen abzuleiten und die Sicherheit der Anlage zu gewährleisten.
Was zeigt ein Messwandlerzähler an?
Er zeigt die umgerechneten Werte von Spannung, Stromstärke und Gesamtenergieverbrauch an.
Ist eine Wandlermessung auch für kleine Anlagen sinnvoll?
Nein, bei Stromstärken unter 100 Ampere ist eine Direktmessung wirtschaftlicher und einfacher.
Wie lange dauert die Installation?
Die Dauer hängt von der Komplexität der Anlage ab, beträgt jedoch im Durchschnitt ein bis zwei Tage.
Fazit zur Wandlermessung
Die Wandlermessung ist eine unverzichtbare Technik, um hohe Stromstärken sicher und präzise zu messen. Sie bietet eine zuverlässige Grundlage für die Energieabrechnung in PV-Anlagen, Gewerbe- und Industriebetrieben. Mit hochwertigen Komponenten, einem klaren Anschlussplan und einer fachgerechten Installation profitieren Sie von exakten Messwerten und einer sicheren Systemintegration.
Quellen: Sicherheitshandbuch Elektrosicherheit, FORUM VERLAG HERKERT GMBH, 2024
