Guten Tag zur Schulung VDE-AR-4101 ABN Braun AG

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1 Referent: Joachim Merten Zentraler Beauftragter TAB VNB Guten Tag zur Schulung VDE-AR-4101 ABN Braun AG

2 VDE - FNN Forum Netztechnik / Netzbetrieb im VDE (FNN) Das Forum Netztechnik / Netzbetrieb im VDE (FNN) ist zuständige Ausschuss für die Erarbeitung von VDE - Anwendungsregeln und technischen Hinweisen für den sicheren und zuverlässigen Betrieb Übertragungs- und Verteilungsnetze Quelle:

3 VDE - FNN Forum Netztechnik / Netzbetrieb im VDE (FNN) FNN wurde am gegründet 267 Mitglie: - Energieversorger (75% aller Energieversorger) - Hersteller (ZVEI) -Wissenschaft Behandelt systemtechnische Fragestellungen Erarbeitet praxisorientierte Lösungen Schafft Planungssicherheit Erstellt Anwendungsregeln als anerkannte Regeln Technik

4 FNN Forum FNN Forum : 8 Netzbetreiber, 3 ZVEI, 1 ZVEH, 3 Wissenschaft, 1 VDE, 1 Politik (BMWI) Für 3 Jahre gewählt Lenkungskreis Hoch- und Höchstspannung Lenkungskreis Nie- / Mittelspannung Lenkungskreis Zahl und Messwesen PG zukünftige Zählerplätze PG ehz / MUC

5 Änung TAB 2007 neue Bestandteile TAB NS Nord - bdew Technische Anschlussbedingungen TAB 2007 für den Anschluss an das Niespannungsnetz Stand: Juli 2007 Kapitel: wird ersetzt teilweise ersetzt wird ergänzt VDE-FNN VDE-AR-N Entwurf Anschlussschränke im Freien am Niespannungsnetz, voraussichtlich Jan VDE-AR-N 4101 Anforungen an Zählerplätze in elektrischen Anlagen am Niespannungsnetz. halbindirekte Messungen weiterhin lt. TAB 13 VDE-AR-N 4105 ersetzt Erzeugeranlagen am Niespannungsnetz. Ergänzungen zu den TAB 2007

6 , 4102, 4105 Standardisierung im FNN VDE / FNN Anwendungsregel 4101 gültig seit Heutige TAB wird in einzelne Anwendungsregeln überführt: - Anwendungsregel 4101 Zählerplätze am Niespannungsnetz -Ersetzt teilweise Kapitel 7 und ergänzt Kap.9 heutigen TAB 2007 VDE / FNN Anwendungsregel Entwurf/Verabschiedung - Anwendungsregel 4102 Anschlussschränke im Freien (Inklusive Ladesäule) - Ersetzt teilweise das Kapitel 13 und aktuelle VDN Richtlinie -Einspruchsberatung läuft zur Zeit (ZVEI hat Einsprüche eingereicht) VDE / FNN Anwendungsregel 4105 gültig seit Erzeugungsanlagen am Niespannungsnetz - Anhang D behandelt den Zählerplatz

7 Standardisierung modulares System - Bedeutung Aktuell arbeiten im FNN Anwen, Hersteller und Wissenschaft gemeinsam an Realisierung eines modular aufgebauten und herstellerunabhängigen Konzeptes. Dieses Konzept besteht aus elektronischen Zählern und einem Kommunikationsmodul, dem MUC-Controller Modular bedeutet, dass Messtechnik und schnelllebige Weitverkehrskommunikation in getrennten Geräten realisiert werden. Zusätzliche Anforungen, beispielsweise die In-house-Kommunikation, können als weitere Module hinzugefügt werden

8 Standardisierung modulares System - Vorteile Die Vorteile liegen auf Hand: Messtechnik und schnelllebige Kommunikationstechnik können getrennt eingebaut o ausgetauscht werden (Marktteilnehmer)

9 Begriffe und Festlegungen Gemäß Endeffizienzrichtlinie EU (EDL) sollen Kunden ihren Energieverbrauch transparent beobachten können, um Energie effizient zu nutzen. EnWG und die MessZV 21b EnWG (Energiewirtschaftsgesetz) Seit 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 wispiegeln 40 EnWG (Energiewirtschaftsgesetz) Seit dem 30. Dezember 2010 sollen dem Elektrizitätsverbraucher gemäß 40EnWG zusätzlich lastvariable o tageszeitabhängige Tarife angeboten werden, die einen Anreiz zu Energieeinsparung o Steuerung des Energieverbrauchs setzen EDL40 System = + Basis Zähler Kommunikation o Tarifgerät

10 Anforungen 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 Technik zu Beachten (2) Die Einhaltung allgemein anerkannten Regeln 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. Vermutungs-Regel vor Gericht.

11 Neue VDE / FNN Anwendungsregel Gültig seit VDE-AR-N 4101 Anforungen an Zählerplätze in elektrischen Anlagen im Niespannungsnetz

12 1. Anwendungsbereich Diese Anwendungsregel beschreibt die technischen Mindestanforungen an Zählerplätze in elektrischen Anlagen einschließlich Erzeugungsanlagen, die an das Niespannungsnetz allgemeinen Versorgung angeschlossen werden, sowie en Umgebungsbedingungen. Hierbei sind die Anforungen an die Messaufgaben und die dafür notwendigen Kommunikationssysteme im Sinne 21b und 40 des EnWG berücksichtigt. Mit dieser Anwendungsregel wird Zählerplatz folglich auch für künftige Anwendungen wie z.b. Smart Metering und Smart Grid vorbereitet. Die zeitigen 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 Zählerfeln nach DIN /A1 mit integrierter Befestigungs- und Kontaktiereinrichtung (BKE-I nach DIN V VDE V ) einsetzbar.

13 4. Technische Anforungen an Zählerplätze 4.1 Allgemeines (1) Die in dieser Anwendungsregel formulierten Anforungen 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 4.2 Ausführung Zählerplätze (1) Zählerplätze sind gemäß DIN bzw. DIN / A1 auszuführen und in Zählerschränken gemäß DIN VDE mit direkt am Schrankgehäuse angebrachten Türen unterzubringen

14 (8) Bei nicht belegten Zählerfeln muss die Einhaltung Schutzklasse II gemäß DIN VDE gewährleistet sein. Der Errichter bzw. Messstellenbetreiber hat solche Zählerfel berührungssicher, spannungsfrei und gegen Einschalten gesichert zu verlassen (10) Der obere Anschlussraum von Zählerplätzen nach DIN dient Aufnahme von Betriebsmitteln für den Anschluss 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.

15 3Punkt - Zählerplätze

16 ehz - Zählerplätze

17 - Summenleistung *) 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 Summenleistung 48kVA ist die Einhaltung maximal zulässigen Wärmeentwicklung des Zählerschrankes nach DIN EN nachzuweisen

18 Bestückung ehz-schränke Quelle: TAB 2007 Anzahl Messungen mit ehz bis max. 48kVA Summenleistung; *)zusätzlicher Zähler nur bis 4,6kVA Anzahl Zählerfel mm 1050mm bis 10 Zähler und 5 Fel möglich.

19 Die Kombinationen sind so ausgelegt, dass neben Bezugslage nach DIN , Kurve 1, eine weitere Wohnung, aber auch steuerbare Lasten wie z.b. eine Wärmepumpe o 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 Trennvorrichtung für den Bezugsteil Kundenanlage 40A (27,6 kva) beträgt, darf zweite ehz mit einer Leistung von maximal 20,4 kva belastet werden. Diese Beschränkung Summenleistung gilt auch bei Erweiterung und Änung elektrischen Anlage(n).

20 4.3 Messung von Betriebsströmen über 63A (1) Ist in Kundenanlage regelmäßig wiekehrend ein Betriebsstrom von mehr als 63A zu erwarten stimmt Errichter die Art Messund Steuereinrichtung und entsprechend die Ausführung des Zählerplatzes mit dem Netzbetreiber ab 4.4 Anordnung Zählerschränke (4) Der Abstand vom Fußboden bis zur Mitte 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

21 4.5 Trennvorrichtung für die Kundenanlage (1) Hausanschlusssicherungen sind als Trennvorrichtungen für die Kundenanlage nicht zulässig (2) Im unteren Anschlussraum des Zählerplatzes ist vor jedem direkt an das Hauptstromversorgungssystem angeschlossenem Zähler eine selektive Überstromschutzeinrichtung ( z.b. SH - Schalter ) vorzusehen. Diese selektive Überstromschutzeinrichtung muss laienbedienbar sowie sperrund plombierbar sein und folgende Funktionen aufweisen: Trennvorrichtung für die Inbetriebsetzung Kundenanlage Freischalteinrichtungen für die Mess- und Steuereinrichtungen zentrale Überstromschutzeinrichtung für die Messeinrichtung und die Kundenanlage

22 4.6 Besone Anforungen (1) Die Zählerplatzausführung sowie Anbringungsort 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

23 4.7 Kommunikationseinrichtungen (1) Auch für die Verlegung von Antennen- und Datenleitungen im Zählerschrank gelten die Anforungen nach DIN VDE (2) In jedem Zählerschrank ist im Raum für Zusatzanwendungen unterhalb Abdeckung in Mehrkundenanlagen im Zählerfeld 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 o für Steuerzwecke (z.b. für Smart Grids o Smart Home) in die Wohnung des Anschlussnutzers realisiert werden, so ist dafür notwendige Anschlusspunkt (RJ45-Buchse) auch im oberen Anschlussraum des Zählerschrankes zulässig. Die hierfür erforliche Datenleitung ist mindestens nach Cat. 5-Standard auszulegen

24 (4) Bei leitungsgebundener Anbindung von Zählern aner 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.

25 5. Anordnung von Betriebsmitteln im Raum für Zusatzanwendungen 5.1 Allgemeines (1) Der Raum für Zusatzanwendungen dient Aufnahme von Betriebsmitteln für EDL40-Anwendungen wie z.b. MUC-Controller sowie von Steuergeräten und ggf. von Steuereinheiten für Fernabschaltungen. Eine Verwendung als Stromkreisverteiler ist nicht zulässig (2) Die Montage 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

26 5. Anordnung von Betriebsmitteln im Raum für Zusatzanwendungen 5.1 Allgemeines (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

27 5.2 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)

28 Sofern Zählerplätze mit einer Dreipunkbefestigung verwendet werden, ist zur Montage elektronischen Messeinrichtung ein Adapter für die Steckmontage vorzusehen ( BKE-A ). Der Adapter für die Steck-Montagetechnik ist Bestandteil Kundenanlage ( bauseits ). Hierbei sind Adapter mit Montagemöglichkeiten für Zusatzgerate für weitere ehz-anwendungen zu bevorzugen. BKE-AZ2 ( 10TE ) BKE-A Quelle: ABN Braun AG

29 5.3 Betriebsmittel (1) Alle installierten Betriebsmittel sowie Kabel und Leitungen sind gegen Überlast und Kurzschluss zu schützen. Diese Schutzfunktionen können entwe durch externe Schutzschaltgeräte nach DIN EN (z.b. Leitungsschutzschalter) o 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 Betriebsmittel erfolgt in Abhängigkeit von Frage, ob die Betriebsmittel dem regulierten (ungezählten) o dem nicht regulierten (gezählten) Bereich zuzuordnen sind

30 5.3 Betriebsmittel (3) Sofern die Betriebsmittel dem regulierten Bereich zugeordnet sind, erfolgt Spannungsabgriff aus dem unteren Anschlussraum vor einer für den Anschlussnutzer zugänglichen Schutzeinrichtung. Die Schutzschaltgeräte können dann wie in Abbildung 6 dargestellt montiert und angeschlossen werden.

31 5.3 Betriebsmittel Bei Verlegung Anschlussleitung sind sowohl die Angaben 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, en Bedienung frei zugänglich ist, sind zu plombieren.

32 5.3 Betriebsmittel (4) Sofern die Betriebsmittel dem nicht regulierten Bereich zugeordnet sind, erfolgt Spannungsabgriff aus dem Verteilerfeld o 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 letzten Überstrom- Schutzeinrichtung bzw. Hauptleitungsabzweigklemme vor Messeinrichtung und dem Stromkreisverteiler) bzw. mindestens 6kA (im Stromkreisverteiler) ausgelegt sein. Die Schutzeinrichtungen können über eine separate Plombierkappe gegen Missbrauch geschützt werden

33 Anwendungen in neuen Anlagen Messstellenbetreiber Kunde

34 Modulares Konzept für neue Anlagen Zählerfeld für ehz inkl. BKE-I und dem ehz Zusatzraum -Basis, leer, mit Hutschiene -Inklusive Datenschnittstelle ( Sensor ) -Raum für Modulargeräte (12 PLE) Erweiterbar: -Spannungsabgriff gezählt und ungezählt -MUC Controller und Steuergeräte -TK-Geräte, Netzteile

37 Modulares Konzept für bestehende Anlagen 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

38 Modulares Konzept für bestehende Anlagen ehz-adapter für Dreipunkt-Befestigung bestehend aus neuem BKE-AZ und Deckel - Basis, leer, mit und ohne Hutschienen - Spannungsabgriff gezählt und ungezählt

39 Modulares Konzept für bestehende Anlagen ehz-adapter für Dreipunkt-Befestigung bestehend aus neuem BKE-AZ und Deckel - Basis, leer, mit und ohne Hutschienen -Spannungsabgriff gezählt und ungezählt -plombierbare Klarsichthaube

40 Modulares Konzept für bestehende Anlagen ehz für Dreipunkt-Befestigung bestehend aus neuem BKE-A, BKE-AZ2 und ehz im Zubehör: - Spannungsabgriff gezählt und ungezählt - Erweiterbar ohne Zählerendmontage - Hutschienen 12 PLE - Steuerklemme - Verdrahtungssatz - Datenschnittstelle ( Sensor )

41 Wie sieht die Technikzentrale von heute aus?