NA-Schutz bei Photovoltaik: Warum Ihre Anlage bei Stromausfall abschaltet

Viele angehende Betreiber von Photovoltaikanlagen gehen von einer naheliegenden Annahme aus: Wenn die Sonne scheint, erzeugt die Anlage Strom – auch bei einem Ausfall des öffentlichen Netzes.

In der Praxis geschieht jedoch das genaue Gegenteil. Fällt der Strom aus, schaltet sich auch die PV-Anlage ab. Der Grund dafür ist kein Defekt, sondern eine essenzielle und gesetzlich vorgeschriebene Sicherheitseinrichtung: der Netz- und Anlagenschutz, kurz NA-Schutz. Er gewährleistet die Sicherheit und macht zugleich deutlich, wie stark eine Standardanlage vom öffentlichen Netz abhängt.

Was ist der Netz- und Anlagenschutz (NA-Schutz)?

Stellen Sie sich den NA-Schutz als aufmerksamen Wächter vor, der die Verbindung Ihrer Photovoltaikanlage zum öffentlichen Stromnetz überwacht. Seine Hauptaufgabe ist es, die Anlage sofort und automatisch vom Netz zu trennen, sobald dieses instabil wird oder komplett ausfällt.

Diese Funktion ist in der Anwendungsregel VDE-AR-N 4105 verankert und für jede netzgekoppelte Anlage in Deutschland verpflichtend. Damit erfüllt der Mechanismus zwei zentrale Ziele: Er schützt das öffentliche Netz und zugleich Ihre eigene teure Technik.

Die zwei Hauptaufgaben des NA-Schutzes

Die automatische Abschaltung ist keine Schikane, sondern eine unverzichtbare Sicherheitsmaßnahme, die Menschenleben und Sachwerte schützt.

1. Schutz des öffentlichen Stromnetzes

Die wichtigste Aufgabe des NA-Schutzes ist die sogenannte „Freischaltung“, die einen Inselbetrieb verhindert. Das klingt technisch, hat aber einen sehr praktischen Hintergrund: Fällt das öffentliche Netz aus – etwa durch einen Sturmschaden –, müssen sich Techniker darauf verlassen können, dass die Leitungen spannungsfrei sind und gefahrlos repariert werden können.

Würde Ihre PV-Anlage weiterhin Strom in das vermeintlich abgeschaltete Netz einspeisen, entstünde eine lebensgefährliche Situation für die Monteure. Ein Techniker, der an einem Strommast arbeitet, rechnet nicht mit einer unerwarteten Einspeisung von außen. Der NA-Schutz verhindert dieses Szenario zuverlässig, indem er die Anlage innerhalb von Millisekunden vom Netz trennt.

Praxisbeispiel: Ein Baum stürzt auf eine Überlandleitung und verursacht einen lokalen Stromausfall. Der Netzbetreiber schickt ein Team zur Reparatur. Dank des vorschriftsmäßigen NA-Schutzes in allen angeschlossenen PV-Anlagen können die Monteure sicher arbeiten, da kein unerwarteter Strom von den Dächern der Nachbarschaft in die Leitung fließt.

2. Schutz Ihrer eigenen Anlage

Das öffentliche Stromnetz ist in der Regel ein sehr stabiles System. Bei Störungen kann es jedoch zu starken Schwankungen bei Spannung und Frequenz kommen. Solche Abweichungen sind kritisch für empfindliche elektronische Bauteile, allen voran für das Herzstück Ihrer Anlage: den Wechselrichter. Eine zu hohe oder zu niedrige Spannung könnte ihn irreparabel beschädigen.

Der NA-Schutz erkennt diese gefährlichen Zustände und trennt die Anlage rechtzeitig vom Netz. So bewahrt er sie vor Schäden und sichert Ihre Investition.

Wie funktioniert der NA-Schutz in der Praxis?

Der NA-Schutz ist ein hochsensibles Messgerät, das permanent die Qualität des Netzstroms analysiert. Zwei Parameter sind dabei entscheidend.

Überwachung von Frequenz und Spannung

Das europäische Stromnetz arbeitet mit einer sehr stabilen Frequenz von 50 Hertz (Hz) und einer definierten Spannung (ca. 230 Volt). Der NA-Schutz überwacht kontinuierlich, ob sich diese Werte innerhalb der strengen Toleranzgrenzen bewegen:

• Frequenz: Der zulässige Bereich liegt typischerweise zwischen 47,5 Hz und 51,5 Hz.
• Spannung: Die Spannung darf meist nicht mehr als 10 % über oder 20 % unter der Nennspannung liegen.

Weicht auch nur einer dieser Werte von der Norm ab – ein klares Indiz für eine Störung oder einen Netzausfall –, löst der Schutzmechanismus aus.

Die blitzschnelle Trennung

Die Erkennung einer Störung und die daraus folgende Trennung vom Netz geschehen extrem schnell. Die VDE-Norm schreibt vor, dass die Abschaltung innerhalb von 200 Millisekunden erfolgen muss – schneller als ein menschlicher Wimpernschlag. Das stellt sicher, dass zu keinem Zeitpunkt eine gefährliche Situation entsteht.

Ist die Störung behoben, prüft der NA-Schutz, ob das Netz wieder stabil ist. Erst nach dieser Prüfung und einer kurzen Wartezeit schaltet er die Anlage wieder zu.

Wo befindet sich der NA-Schutz?

Die gute Nachricht für Betreiber einer typischen Hausanlage: Sie müssen sich um den NA-Schutz in der Regel nicht separat kümmern.

Bei fast allen modernen Photovoltaikanlagen für Eigenheime ist der NA-Schutz als zertifizierter Bestandteil direkt im Wechselrichter integriert. Nur bei sehr großen Anlagen über 30 kWp Leistung wird manchmal ein externes NA-Schutzrelais als separate Komponente im Zählerschrank verbaut. Für den Hausgebrauch ist das aber die absolute Ausnahme.

Anwendungsszenario Balkonkraftwerk: Auch die kleinen Stecker-Solaranlagen für Balkon oder Terrasse benötigen einen NA-Schutz. Bei hochwertigen Geräten ist dieser direkt im Mikrowechselrichter integriert. Das ist eine zentrale Voraussetzung für die Sicherheitszertifizierung und die vereinfachte Anmeldung eines Balkonkraftwerks.

Der Traum von Autarkie: Was tun bei Stromausfall?

Die Erkenntnis, dass eine Standard-PV-Anlage bei einem Netzausfall nutzlos ist, führt oft zur nächsten Frage: Wie kann ich meinen Solarstrom dann trotzdem nutzen?

Die Lösung liegt in der Erweiterung des Systems. Um bei einem Stromausfall unabhängig zu sein, benötigen Sie eine Kombination aus zwei zusätzlichen Komponenten:

1. Einen Stromspeicher, der die überschüssige Energie für später sichert.
2. Einen notstrom- oder ersatzstromfähigen Wechselrichter, der ein eigenes, vom öffentlichen Netz getrenntes Hausnetz aufbauen kann.

Eine solche notstromfähige PV-Anlage trennt sich im Störungsfall ebenfalls per NA-Schutz vom öffentlichen Netz. Anschließend baut der Wechselrichter jedoch ein stabiles, internes Inselnetz auf und versorgt ausgewählte Verbraucher im Haus mit Strom aus dem Speicher oder direkt von den Solarmodulen. Viele Nutzer, denen maximale Unabhängigkeit wichtig ist, entscheiden sich daher direkt für eine solche Komplettlösung.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Ist der NA-Schutz gesetzlich vorgeschrieben?
Ja, für jede Anlage, die an das öffentliche Stromnetz angeschlossen wird, ist ein zertifizierter NA-Schutz nach der Norm VDE-AR-N 4105 zwingend erforderlich.

Kann ich den NA-Schutz deaktivieren, um bei Stromausfall Strom zu haben?
Nein, auf keinen Fall. Das wäre nicht nur extrem gefährlich für andere, sondern auch illegal. Es führt zudem zum Erlöschen der Betriebserlaubnis Ihrer Anlage und des Versicherungsschutzes.

Muss ich den NA-Schutz separat kaufen?
Bei Anlagen für Einfamilienhäuser und bei Balkonkraftwerken ist der NA-Schutz heute standardmäßig im Wechselrichter bzw. Mikrowechselrichter integriert und muss nicht extra gekauft werden.

Gilt das auch für mein Balkonkraftwerk?
Ja, absolut. Jeder in Deutschland zugelassene Mikrowechselrichter für Balkonkraftwerke hat einen integrierten NA-Schutz. Ohne diesen Schutz wäre ein sicherer Betrieb nicht gewährleistet.

Warum schaltet sich meine Anlage nach einem Stromausfall nicht sofort wieder ein?
Nachdem das öffentliche Netz wieder verfügbar ist, wartet die Anlage eine definierte Zeit – oft einige Minuten –, um sicherzugehen, dass Spannung und Frequenz dauerhaft stabil sind. Erst nach diesem Selbsttest schaltet sich der Wechselrichter wieder sicher zu.

Der NA-Schutz ist ein unsichtbarer, aber unverzichtbarer Held Ihrer Photovoltaikanlage. Er sorgt für Sicherheit und schützt Ihre Technik. Wenn Sie jedoch echte Unabhängigkeit vom öffentlichen Netz anstreben, führt kein Weg an einer notstromfähigen PV-Anlage vorbei.

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