Stromnetz-Grundlagen für PV-Betreiber: Phase, Nulleiter, Drehstrom und Netzfrequenz einfach erklärt

Sie planen eine Photovoltaikanlage oder sind bereits stolzer Besitzer? Dann begegnen Ihnen bei der Planung, Installation oder im Gespräch mit dem Elektriker sicher Begriffe, die nicht auf Anhieb verständlich sind.

Doch keine Sorge: Sie müssen kein Elektroingenieur sein, um die Grundlagen Ihres Stromanschlusses und das Zusammenspiel mit Ihrer PV-Anlage zu verstehen.

Dieser Ratgeber erklärt die wichtigsten Begriffe wie Phase, Nulleiter, Drehstrom und Netzfrequenz, damit Sie bestens informiert sind.

Ihr Hausanschluss: Die Basis für Solarstrom verstehen

Bevor wir uns der Einspeisung Ihres Solarstroms widmen, lohnt sich ein Blick auf die grundlegenden Komponenten Ihres Hausanschlusses. Die folgenden Begriffe sind zentral für elektrische Installationen – und damit auch für Ihre PV-Anlage.

Was ist eine Phase (L)?

Die Phase, gekennzeichnet mit dem Buchstaben L (für Live oder Leiter), ist die stromführende Leitung in Ihrer Elektroinstallation. Sie transportiert die elektrische Energie zu Ihren Geräten. Zwischen Phase und Nulleiter liegt in Deutschland eine Spannung von 230 Volt (V). Über diese Phase speist auch Ihr Wechselrichter den erzeugten Solarstrom ins Hausnetz ein.

Was ist der Nulleiter (N)?

Der Nulleiter, abgekürzt mit N, ist der Rückleiter im Stromkreis. Er sorgt dafür, dass der Strom nach dem Verbrauch durch ein Gerät wieder abfließen kann. Im Gegensatz zur Phase führt der Nulleiter im Normalbetrieb keine nennenswerte Spannung gegenüber Erde.

Kurz & Wichtig: Der Schutzleiter (PE)

Der Schutzleiter (PE) – meist grün-gelb – schützt im Fehlerfall vor gefährlichen Stromschlägen. Er leitet Strom sicher zur Erde ab, wenn stromführende Teile versehentlich mit Gehäusen oder metallischen Bauteilen in Berührung kommen. Auch Ihre PV-Anlage muss korrekt geerdet sein.

Einphasig vs. Dreiphasig: Strom für Haus und PV-Anlage

Einphasiger Wechselstrom

• Klassischer Haushaltsstrom mit einer Phase und einem Nulleiter.
• Reicht für Geräte wie Fernseher, Kühlschrank oder Beleuchtung völlig aus.
• Strom fließt über eine Leitung zum Gerät und über den Nulleiter zurück.

Dreiphasiger Wechselstrom (Drehstrom)

• Wird benötigt für leistungsstärkere Verbraucher wie E-Herde, Wärmepumpen oder Wallboxen.
• Nutzt drei Phasen (L1, L2, L3), die zeitlich versetzt Spannung liefern.
• Vorteil: Höhere Leistung, gleichmäßige Netzbelastung, besserer Wirkungsgrad.

Drehstrom und Ihre PV-Anlage: Was Sie wissen müssen

Einphasige Einspeisung

• Zulässig für Anlagen bis 4,6 kVA Leistung.
• Einspeisung erfolgt über eine einzige Phase.

Warum nur bis 4,6 kVA?

• Grund ist die sogenannte Schieflast: Wird zu viel Strom nur über eine Phase eingespeist, kann das zu Instabilitäten im Netz führen.
• Die Grenze ist in den Technischen Anschlussbedingungen (TAB) der Netzbetreiber festgelegt.

Dreiphasige Einspeisung

• Ab 4,6 kVA ist eine dreiphasige Einspeisung Pflicht.
• Der Wechselrichter verteilt den erzeugten Strom gleichmäßig auf alle drei Phasen.

Fazit für PV-Betreiber:
Die meisten modernen Wechselrichter speisen ohnehin dreiphasig ein – für eine gleichmäßige Netzlast und mehr Stabilität.

Die Netzfrequenz: Der Takt des Stromnetzes

Was bedeutet Netzfrequenz?

Die Netzfrequenz gibt an, wie oft sich die Richtung des Wechselstroms pro Sekunde ändert – in Deutschland sind es 50 Hertz (Hz). Das entspricht 50 Schwingungen pro Sekunde. In anderen Ländern wie den USA liegt der Standard bei 60 Hz.

Warum ist das wichtig?

Der Wechselrichter Ihrer PV-Anlage synchronisiert sich mit dieser Frequenz, damit der eingespeiste Strom im gleichen Takt schwingt wie der Netzstrom. Das sorgt für Kompatibilität und Netzstabilität. Bei größeren Frequenzabweichungen trennt sich der Wechselrichter automatisch vom Netz – aus Sicherheitsgründen.

Moderne Wechselrichter stabilisieren sogar aktiv das Netz, indem sie ihre Einspeiseleistung leicht anpassen, wenn es zu Schwankungen kommt.

Wie Ihre PV-Anlage mit dem Stromnetz verbunden ist

Der Stromzähler (Zweirichtungszähler) misst sowohl den bezogenen als auch den eingespeisten Strom.

Solarmodule erzeugen Gleichstrom (DC).

Der Wechselrichter wandelt den Strom in netzkonformen Wechselstrom (AC) um, synchronisiert mit der Netzfrequenz.

Über den Hausanschlusskasten fließt der Strom ins Hausnetz – entweder einphasig oder dreiphasig.

Zusammenfassung: Warum diese Grundlagen für Sie als PV-Betreiber zählen

Ein solides Grundverständnis rund um Phase, Nulleiter, Drehstrom und Netzfrequenz bringt Ihnen klare Vorteile:

• Mehr Durchblick: Sie verstehen, wie Ihre PV-Anlage mit dem Stromnetz interagiert.
• Kompetent beraten: Sie können mit Fachbetrieben auf Augenhöhe sprechen.
• Besser entscheiden: Technische Zusammenhänge werden nachvollziehbarer.
• Fehler besser einordnen: Meldungen Ihrer Anlage verlieren den Schrecken.
• Mehr Eigenverantwortung: Wissen stärkt Ihre energetische Unabhängigkeit.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Was ist der Unterschied zwischen L1, L2, L3 und N?
L1, L2 und L3 sind die drei Phasen eines Drehstromsystems. Der Nulleiter (N) dient als Rückleiter. In einem Drehstromnetz fließt der Strom durch die Phasen hin zum Verbraucher und über N zurück.

Muss ich für meine PV-Anlage immer einen Drehstromanschluss haben?
Nein. Kleinere PV-Anlagen bis 4,6 kVA dürfen einphasig einspeisen. Erst ab dieser Grenze ist eine dreiphasige Einspeisung gesetzlich vorgeschrieben, um das Netz gleichmäßig zu belasten.

Was passiert, wenn die Netzfrequenz schwankt?
Der Wechselrichter erkennt das automatisch. Bei zu starken Abweichungen schaltet er sich ab, um Schäden zu vermeiden. In normalen Fällen passt er seine Leistung an und hilft so sogar mit, das Netz zu stabilisieren.

Warum sind es genau 50 Hertz in Deutschland?
Das ist ein historisch gewachsener technischer Standard in Europa. Geräte, Transformatoren und Generatoren sind auf diese Frequenz optimiert. In den USA sind es traditionell 60 Hz.

Darf ich als Laie am Stromanschluss oder an der PV-Anlage arbeiten?
Nein. Arbeiten an stromführenden Anlagen sind ausschließlich ausgebildeten Elektrofachkräften erlaubt. Das gilt besonders für den Anschluss der PV-Anlage ans öffentliche Netz.