Ohne fachgerechte Elektromontage wird die Solaranlage zur Gefahr für Leib und Leben. Wer am falschen Ende spart, wird nicht viel Freude an der sauberen und kostngünstigen Stromproduktion vom Dach haben.

Elektromontage einer PV-Anlage im Sicherungskasten – Schritt für Schritt erklärt

Die Installation einer Photovoltaikanlage (PV-Anlage) endet nicht mit der Montage der Solarmodule auf dem Dach. Der entscheidende Teil, der oft weniger sichtbar, aber technisch besonders anspruchsvoll ist, findet im Inneren des Hauses statt – in der elektrischen Infrastruktur. Genauer gesagt: im Sicherungskasten. Die Elektromontage einer PV-Anlage im Sicherungskasten stellt die Verbindung zwischen der Stromerzeugung auf dem Dach und dem Stromverbrauch im Haushalt her. Hier fließt der erzeugte Solarstrom zusammen, wird gemessen, verteilt und abgesichert. Dieser Beitrag erklärt detailliert, wie dieser zentrale Abschnitt der Installation funktioniert, welche Komponenten notwendig sind, welche Sicherheitsvorkehrungen gelten und wie eine fachgerechte Integration in den bestehenden Stromkreis erfolgt.

Grundlagen: Wie Strom aus Sonnenenergie ins Hausnetz gelangt

Bevor man den Aufbau im Sicherungskasten versteht, ist es hilfreich, den Weg des Stroms von der Sonne bis zur Steckdose nachzuvollziehen. Die Photovoltaikmodule auf dem Dach wandeln Sonnenlicht in Gleichstrom (DC) um. Dieser Gleichstrom wird über Solarkabel zum Wechselrichter geführt, der ihn in Wechselstrom (AC) umwandelt – denn nur so kann der Strom im Hausnetz verwendet oder ins öffentliche Netz eingespeist werden. Der Wechselrichter ist somit das Herzstück der Anlage, während der Sicherungskasten die zentrale Schaltzentrale darstellt. Hier wird der erzeugte Strom in das Hausnetz eingespeist, abgesichert und überwacht.

Damit dieser Prozess sicher und normgerecht abläuft, müssen sämtliche Leitungen, Sicherungen, Fehlerstromschutzschalter und Zähler fachgerecht installiert und dimensioniert werden. Eine unsachgemäße Verkabelung oder Überlastung kann zu Kurzschlüssen, Bränden oder Geräteschäden führen. Daher ist die Elektromontage grundsätzlich Aufgabe einer Elektrofachkraft, die mit den einschlägigen Normen der DIN VDE vertraut ist.

Planung der Elektromontage – Vorbereitung ist alles

Bevor überhaupt ein Kabel gelegt oder eine Schraube gedreht wird, steht die Planung der elektrischen Verschaltung. Dabei werden die Komponenten der PV-Anlage, die Leistung der Module, die Art des Wechselrichters und die vorhandene Hausinstallation genau analysiert. Besonders wichtig ist es, zu prüfen, ob der vorhandene Sicherungskasten genügend Platz und Kapazität bietet, um die neuen Stromkreise aufzunehmen.

In vielen älteren Häusern sind die Sicherungskästen bereits voll ausgelastet oder nicht mehr auf dem neuesten Stand. In solchen Fällen wird häufig ein zusätzlicher Unterverteiler installiert, der speziell für die PV-Anlage vorgesehen ist. Alternativ kann auch eine komplette Modernisierung der Elektroverteilung sinnvoll sein, um zukünftige Erweiterungen – etwa Wallboxen oder Batteriespeicher – problemlos zu integrieren.

Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Dimensionierung der Leitungsquerschnitte. Sie richtet sich nach der Stromstärke, der Leitungslänge und der Absicherung. Eine zu dünne Leitung führt zu Spannungsverlusten, eine zu starke Leitung ist wirtschaftlich ineffizient. In der Regel werden bei PV-Anlagen zwischen Wechselrichter und Sicherungskasten Kupferleitungen mit 4 bis 10 mm² Querschnitt verwendet, abhängig von der Anlagenleistung und Entfernung.

Anschluss des Wechselrichters – die Schnittstelle zwischen Dach und Netz

Der Wechselrichter ist das Bindeglied zwischen dem Gleichstrom aus den PV-Modulen und dem Wechselstrom im Hausnetz. Er wird entweder einphasig oder dreiphasig angeschlossen, je nach Größe der Anlage. Bei kleinen Anlagen bis etwa 4,6 kVA genügt oft ein einphasiger Anschluss, während größere Anlagen grundsätzlich dreiphasig angeschlossen werden müssen, um die Netzbelastung gleichmäßig zu verteilen.

Der Ausgang des Wechselrichters wird über eine separate Leitung zum Sicherungskasten geführt. Diese Leitung endet in einem eigenen Leitungsschutzschalter, der die PV-Anlage gegen Überlast oder Kurzschluss schützt. Zusätzlich wird ein FI-Schutzschalter (Fehlerstromschutzschalter, RCD) installiert, der bei Fehlerströmen sofort abschaltet und so Leben und Geräte schützt.

Die Verbindung erfolgt nach einem klar definierten Schema:

• L1, L2, L3 – die drei Phasen des Wechselstroms
• N – der Neutralleiter
• PE – der Schutzleiter (Erde)

Diese fünf Leiter werden über Klemmen im Sicherungskasten verbunden. Der Schutzleiter wird dabei auf der Erdungsschiene aufgelegt, der Neutralleiter auf der N-Schiene, und die Phasen werden über den Leitungsschutzschalter geführt. Wichtig ist, dass der Wechselrichter stets mit der richtigen Phase und Absicherung verbunden wird, da sonst Fehlströme oder Schieflasten entstehen können.

Sicherungen und Schutzgeräte im PV-Stromkreis

Die Absicherung der PV-Anlage im Sicherungskasten folgt klaren Vorschriften. Die wichtigsten Komponenten sind:

1. Leitungsschutzschalter (LS-Schalter):Er schützt die Leitungen vor Überlast und Kurzschluss. Der Wert (z. B. 16 A) richtet sich nach dem Kabelquerschnitt und der maximalen Stromstärke des Wechselrichters.

2. Fehlerstromschutzschalter (FI bzw. RCD):Dieser erkennt ungewollte Ableitströme und trennt den Stromkreis bei Fehlern, um Personen und Geräte zu schützen. Bei PV-Anlagen wird meist ein Typ A EV oder Typ B verwendet, da herkömmliche Typ-A-Schalter bei Gleichstromanteilen versagen können.

3. Überspannungsschutz (SPD):Sowohl auf der DC- als auch auf der AC-Seite sind Überspannungsschutzgeräte vorgeschrieben. Sie schützen die Anlage vor Blitzeinschlägen oder Spannungsspitzen. Der SPD Typ 2 wird in der Regel im Sicherungskasten auf der Wechselstromseite verbaut, während Typ 1 oder 2 in der Generatoranschlussbox (auf der Dachseite) installiert wird.

4. Zähler und Messgeräte:Je nach Anlagenkonfiguration (Volleinspeisung oder Eigenverbrauch) wird ein Einspeisezähler oder ein Zweirichtungszähler eingebaut. Moderne Anlagen verfügen außerdem über Smart-Meter-Schnittstellen, um den Eigenverbrauch exakt zu erfassen.

Diese Schutzgeräte sind nicht optional, sondern gesetzlich und normativ vorgeschrieben. Der Einbau muss den Anforderungen der VDE-AR-N 4105 und der TAB (Technische Anschlussbedingungen) des jeweiligen Netzbetreibers entsprechen.

Einspeisung in den bestehenden Sicherungskasten

Sobald der Wechselrichter korrekt angeschlossen ist, muss der erzeugte Strom in das Hausnetz eingespeist werden. Dazu wird im Sicherungskasten eine Verbindung zum Hauptstromkreis hergestellt – in der Regel auf der Sammelschiene oder im Hauptverteilerschrank.

Hierbei gibt es zwei Varianten:

• Eigenverbrauchsanlage: Der erzeugte Strom wird vorrangig im Haushalt genutzt. Überschüssiger Strom wird automatisch ins öffentliche Netz eingespeist.
• Volleinspeisung: Der gesamte erzeugte Strom wird ins Netz abgegeben.

Bei Eigenverbrauchsanlagen ist der Anschluss besonders sensibel, weil hier zwei Energiequellen parallel arbeiten: der Netzanschluss und die PV-Anlage. Der Wechselrichter speist nur dann Strom ein, wenn die Netzfrequenz und Spannung innerhalb der zulässigen Toleranzen liegen. Er überwacht diese Parameter ständig und trennt sich bei Abweichungen automatisch vom Netz.

Im Sicherungskasten wird die PV-Anlage über einen eigenen Stromkreis angeschlossen, der separat beschriftet sein muss. Außerdem ist eine Trennvorrichtung vorgeschrieben – also ein Schalter, mit dem die Anlage im Wartungsfall spannungsfrei geschaltet werden kann.

Integration des Zweirichtungszählers

Ein zentraler Bestandteil jeder PV-Elektromontage ist der Stromzähler. Bei modernen Anlagen kommt fast immer ein Zweirichtungszähler zum Einsatz. Dieser misst sowohl den aus dem Netz bezogenen Strom als auch den eingespeisten Solarstrom.

Der Zählerplatz befindet sich meist im Hausanschlusskasten oder im Zählerschrank, der häufig direkt neben oder unter dem Sicherungskasten montiert ist. Der Einbau darf ausschließlich durch den Netzbetreiber oder einen konzessionierten Elektriker erfolgen.

Der Zweirichtungszähler ist die Grundlage für die Abrechnung mit dem Energieversorger. Er zeigt an:

• Wieviel Strom vom Netz bezogen wurde (Bezug)
• Wieviel Strom eingespeist wurde (Einspeisung)
• Wieviel Solarstrom direkt im Haus verbraucht wurde (Eigenverbrauch, berechnet aus Differenz)

Diese Werte sind entscheidend, um die Wirtschaftlichkeit der Anlage zu berechnen und die Einspeisevergütung korrekt zu erfassen.

Kennzeichnung und Dokumentation

Jede PV-Installation muss klar und dauerhaft gekennzeichnet sein. Im Sicherungskasten werden dazu spezielle Aufkleber und Warnhinweise angebracht, etwa:

• „Achtung! Zwei Einspeisepunkte“
• „Photovoltaikanlage – Spannung auch bei Netztrennung vorhanden“
• „Nur durch Elektrofachkraft öffnen“

Diese Beschriftungen sind nicht nur Formalität, sondern dienen dem Schutz von Elektrikern, die später Wartungsarbeiten durchführen. Zudem müssen alle Schaltpläne und Anschlussdiagramme dokumentiert und im Zählerschrank hinterlegt werden. Dazu gehören:

• Stromlaufpläne
• Prüfprotokolle
• Messwerte der Isolationsprüfung
• Datenblätter der Schutzgeräte
• Inbetriebnahmeprotokoll

Nur mit vollständiger Dokumentation kann die Anlage vom Netzbetreiber offiziell abgenommen werden.

Sicherheitsvorkehrungen und Erdung

Die Erdung spielt bei der PV-Elektromontage eine entscheidende Rolle. Jede metallische Komponente der Anlage – vom Modulrahmen über die Unterkonstruktion bis hin zum Wechselrichter – muss elektrisch leitend mit dem Potentialausgleich verbunden werden.

Der Schutzleiter (PE) führt alle leitfähigen Teile auf Erdpotential, sodass im Fehlerfall keine gefährliche Berührungsspannung entstehen kann. Der Erdungsleiter wird auf die Potentialausgleichsschiene im Sicherungskasten geführt. Diese Schiene ist wiederum mit dem Fundamenterder des Gebäudes verbunden.

Besonderes Augenmerk gilt hier der Verbindung zwischen PV-Anlage und Blitzschutzsystem. Wenn ein äußerer Blitzschutz vorhanden ist, muss die PV-Anlage in das Blitzschutzkonzept integriert werden. Dazu werden Blitzstromableiter installiert, die im Ernstfall die hohen Ströme sicher zur Erde ableiten.

Erweiterungen: Batteriespeicher und Notstrom

Viele moderne PV-Anlagen werden heute mit Batteriespeichern kombiniert. Diese Speicher ermöglichen es, den tagsüber erzeugten Solarstrom auch abends zu nutzen und erhöhen damit die Eigenverbrauchsquote erheblich.

Der Anschluss des Speichers erfolgt meist zwischen Wechselrichter und Sicherungskasten. Je nach System handelt es sich um AC-gekoppelte oder DC-gekoppelte Speicher. Bei AC-Systemen ist der Speicher über einen eigenen Stromkreis mit eigenem Schutzschalter im Sicherungskasten integriert. Auch hier gelten dieselben Vorschriften zur Absicherung, Erdung und Kennzeichnung.

Darüber hinaus gibt es Systeme mit Notstromfunktion. Diese erfordern eine aufwendigere Schaltung im Sicherungskasten, da bestimmte Stromkreise bei Netzausfall weiterhin versorgt werden sollen. Dazu wird eine automatische Umschaltvorrichtung installiert, die das Hausnetz vom öffentlichen Netz trennt und auf den Batteriespeicher umschaltet. Eine solche Lösung muss besonders sorgfältig geplant werden, um Rückspeisungen ins Netz zu verhindern.

Prüfung und Inbetriebnahme

Nach Abschluss aller Installationsarbeiten folgt die Prüfung der elektrischen Anlage. Sie ist vorgeschrieben nach DIN VDE 0100-600 und umfasst:

• Sichtprüfung aller Verbindungen
• Durchgangsprüfung der Leiter
• Isolationsmessung
• Prüfung des Schutzleiters
• Funktionsprüfung der Schutzgeräte

Erst wenn alle Messwerte innerhalb der zulässigen Grenzwerte liegen, darf die Anlage in Betrieb genommen werden. Anschließend wird der Wechselrichter gestartet und der Netzanschluss hergestellt. Der Elektriker dokumentiert alle Werte in einem Prüfprotokoll, das zusammen mit den übrigen Unterlagen beim Netzbetreiber eingereicht wird.

Nach erfolgreicher Abnahme kann die PV-Anlage offiziell in das Stromnetz einspeisen. Ab diesem Zeitpunkt produziert sie nicht nur saubere Energie, sondern auch messbare Erträge.

Typische Fehler bei der Elektromontage im Sicherungskasten

Auch wenn die Installation meist durch Fachkräfte erfolgt, gibt es immer wieder typische Fehler, die zu Problemen führen können. Dazu gehören:

• Falsche Dimensionierung der Leitungsschutzschalter
• Fehlende Trennung zwischen PV- und Hausstromkreisen
• Unzureichende Erdung oder Potentialausgleich
• Fehlende oder falsche Beschriftung
• Verwendung ungeeigneter FI-Schalter
• Fehlender Überspannungsschutz

Solche Fehler können nicht nur die Sicherheit gefährden, sondern auch den Versicherungsschutz erlöschen lassen. Deshalb ist die Einhaltung der Normen und eine sorgfältige Prüfung unerlässlich.

Wartung und regelmäßige Kontrolle

Auch wenn Photovoltaikanlagen grundsätzlich wartungsarm sind, sollte die elektrische Installation regelmäßig überprüft werden. Empfohlen wird eine Sicht- und Funktionsprüfung alle zwei bis drei Jahre, insbesondere:

• Kontrolle der Schraubverbindungen im Sicherungskasten
• Überprüfung der FI-Schalter-Funktion
• Test der Überspannungsschutzgeräte
• Sichtprüfung der Erdung und Potentialausgleichsschiene

Darüber hinaus sollte nach größeren Umbauten oder Blitzeinschlägen immer eine erneute Prüfung erfolgen. Moderne Smart-Meter-Systeme können zusätzlich zur Überwachung der Anlagenleistung beitragen und frühzeitig auf Unregelmäßigkeiten hinweisen.

Zukunftssichere Elektroinstallation

Die Elektromontage einer PV-Anlage im Sicherungskasten sollte nicht nur für den aktuellen Bedarf ausgelegt sein, sondern auch zukünftige Entwicklungen berücksichtigen. Immer mehr Hausbesitzer planen, später einen Batteriespeicher, eine Wallbox oder Wärmepumpe zu integrieren.

Daher empfiehlt es sich, den Sicherungskasten großzügig zu dimensionieren und Reserveschienen vorzusehen. Auch Leerrohre für spätere Leitungsverlegungen sind sinnvoll. So lassen sich spätere Erweiterungen einfach und kostengünstig umsetzen, ohne die gesamte Elektroinstallation neu aufbauen zu müssen.

Präzision, Sicherheit und Fachwissen

Die Elektromontage einer PV-Anlage im Sicherungskasten ist einer der technisch anspruchsvollsten Schritte bei der Installation. Sie verbindet moderne Solarstromtechnik mit der bestehenden Hausinstallation und erfordert ein Höchstmaß an Präzision, Sicherheitsbewusstsein und Kenntnis der elektrotechnischen Normen.

Wer diesen Schritt fachgerecht ausführt, schafft die Grundlage für viele Jahre sicheren und zuverlässigen Betrieb. Der Sicherungskasten wird damit nicht nur zur Schaltzentrale der Stromversorgung, sondern auch zum Symbol des modernen Energiemanagements – einer Zukunft, in der jedes Haus zum eigenen Kraftwerk wird.