Vier Komma sechs. Die unsichtbare Zahl hinter jedem deutschen Heimspeicher

Wenn Sie in den letzten Jahren einen Hybridspeicher oder eine Photovoltaikanlage gekauft haben, dann hat eine bestimmte Zahl Ihren Kauf mitgeprägt. Sie stand vermutlich nirgends auf Ihrem Vertrag, aber sie hat entschieden, welche Geräte Sie überhaupt in die engere Wahl nehmen konnten. Die Zahl ist 4,6. Genau genommen 4,6 Kilovoltampere.

Sie steht in der Anwendungsregel VDE-AR-N 4105, sie steht in keinem Werbeprospekt, und sie verdient trotzdem eine kurze Erklärung. Denn sie verrät viel über die unsichtbare Architektur des deutschen Stromnetzes, und sie wird beim Thema Notstrom auf eine zweite, oft übersehene Weise wichtig.

Was die Zahl bedeutet

Die sogenannte Schieflastgrenze besagt, dass die Leistungsdifferenz zwischen den drei Phasen am Hausanschluss zu keinem Zeitpunkt größer als 4,6 Kilovoltampere sein darf. In Strom umgerechnet sind das 20 Ampere bei 230 Volt. Praktisch heißt das, wenn auf einer Phase deutlich mehr eingespeist oder bezogen wird als auf den anderen beiden, muss diese Differenz unterhalb des Grenzwerts bleiben.

Hinter der Zahl steht eine andere Norm, die DIN EN 50160. Sie beschreibt, wie die Spannung in einem öffentlichen Stromnetz aussehen darf, und erlaubt eine Unsymmetrie der Versorgungsspannung von höchstens zwei Prozent. Aus diesem Limit hat man bei einem Außenleiterstrom von 20 Ampere den Wert 4,6 Kilovoltampere abgeleitet. So wird aus einer abstrakten Spannungsqualität eine handfeste Gerätegrenze.

Warum es diese Grenze überhaupt gibt

Im öffentlichen Niederspannungsnetz teilen sich oft mehrere Häuser einen gemeinsamen Strang vom Ortsnetztransformator. Wenn jeder Haushalt nach Belieben einphasig einspeisen oder beziehen würde, kann die Spannung auf einer Phase steigen, während sie auf einer anderen fällt. Das beeinträchtigt die Geräte aller Nachbarn an demselben Strang. Im Extremfall wird empfindliche Elektronik gestört, Motoren laufen unrund, Sicherungen sprechen falsch an.

Die Schieflastgrenze ist, kurz gesagt, eine Rücksichtnahme auf die Nachbarschaft. Sie sorgt dafür, dass kein einzelner Anschluss das gemeinsame Netz aus dem Gleichgewicht zieht.

Was das für die Geräteklassen bedeutet

Aus dieser Grenze folgt eine klare Stufung, die jeder Anlagenplaner im Kopf hat.

Einphasige Wechselrichter dürfen einzeln eine maximale Scheinleistung von 4,6 Kilovoltampere haben. Das deckt kleine Photovoltaikanlagen, Balkonkraftwerke und einfache Speicher ab. Wer mehr Leistung benötigt, muss auf eine andere Architektur ausweichen.

Ein Mittelweg sind drei einphasige Geräte, die auf alle drei Phasen verteilt und kommunikativ miteinander gekoppelt werden. So kommt man auf bis zu dreimal 4,6, also 13,8 Kilovoltampere. Wichtig dabei ist, dass die Kommunikation auch im Fehlerfall greift. Fällt ein Gerät aus, müssen die anderen ihre Leistung sofort anpassen, sonst entsteht eine Schieflast über dem zulässigen Wert. Diese Anforderung gilt strikt, auch im Fehlerfall, und ist seit der Einführung der heutigen Anwendungsregel im Jahr 2012 ausdrücklich Teil der Norm.

Der dritte und in der Praxis sauberste Weg ist ein nativ dreiphasiger Wechselrichter, der die erzeugte oder gespeicherte Leistung von vornherein symmetrisch auf alle drei Phasen verteilt. Bei Anlagen ab etwa 5 Kilovoltampere ist das heute der Standard, weil die Norm hier ohnehin nichts anderes mehr zulässt und weil der zusätzliche Aufwand für die Symmetrie elegant in der Hardware verschwindet.

Was der Hausbesitzer davon mitbekommt

Im Normalfall nichts. Der Installateur wählt ein konformes Gerät, der Netzbetreiber genehmigt, und niemand spricht je wieder über die Zahl 4,6.

Spannend wird es bei zwei Konstellationen. Erstens beim nachträglichen Erweitern einer bestehenden Anlage. Wer eine kleine einphasige Anlage hat und sie um einen Speicher oder eine Wärmepumpe ergänzt, kann unbemerkt in einen Bereich rutschen, in dem die Schieflastsumme nicht mehr passt. Manchmal stellt das erst der Netzbetreiber bei der Anmeldung fest, im schlechteren Fall wird ein Gerät getauscht, das man eigentlich behalten wollte. Zweitens bei der Frage nach Notstrom. Hier bekommt 4,6 eine ganz andere Rolle.

Die Schieflastgrenze und der Notstrombetrieb

Im Notstromfall verschiebt sich die Bedeutung der Zahl.

Solange das öffentliche Netz da ist, schützt 4,6 das Netz vor dem einzelnen Haus. Im Inselbetrieb, also wenn das Netz weg ist, schützt sie nichts mehr außerhalb des eigenen Hauses, weil außerhalb gar nichts mehr ist. Dafür wird sie zur impliziten Bemessungsgrenze für das Gerät selbst.

Ein einphasiger Speicher mit 4,6 Kilovoltampere kann eben nur diese 4,6 auf einer Phase liefern, und das Haus muss damit auskommen. Drei kommunikativ gekoppelte Einphasige liefern in Summe maximal 13,8, aber sie verhalten sich nur dann harmonisch, wenn die Lasten entsprechend verteilt sind. Wenn auf einer Phase die Wärmepumpe anläuft, hilft die theoretisch verfügbare Leistung auf den anderen Phasen wenig, denn die einphasigen Geräte können untereinander keine Wirkleistung tauschen. Ein nativ dreiphasiger Speicher mit unabhängiger Phasenregelung kann dagegen auf jeder Phase bis zu seinem Nennwert gehen, ohne dass eine Phase die andere bremst.

Wer einen Heimspeicher mit Notstromfunktion bewertet, sollte deshalb nicht nur auf die nominelle Gesamtleistung schauen, sondern fragen, ob die drei Phasen einzeln und unabhängig voneinander geregelt werden können oder ob sie technisch aneinander gekoppelt sind. Hier liegen Unterschiede zwischen Geräten, die im Datenblatt zunächst gleich aussehen.

Eine letzte Bemerkung zum großen Bild

Die 4,6 Kilovoltampere Grenze ist eines der vielen kleinen, technischen Details, die das Bild des deutschen Heimspeichermarkts prägen, ohne dass die meisten Käufer je davon hören. Sie ist auch ein gutes Beispiel dafür, wie eine einzelne Norm aus einem benachbarten Regelwerk eine ganze Geräteklasse formt. Man kann darüber klagen, dass das deutsche Energierecht unübersichtlich sei, oder man kann es als das verstehen, was es eigentlich ist. Ein über Jahrzehnte gewachsenes System aus Rücksichtnahmen, das im Alltag dafür sorgt, dass das Licht nicht flackert, wenn der Nachbar den Geschirrspüler einschaltet.

Wer Heimspeicher entwickelt, baut diese Rücksichtnahme von Beginn an mit ein. Wer Heimspeicher kauft, profitiert davon, ohne es zu wissen. Und wer Heimspeicher verkauft, sollte die Zahl 4,6 zumindest einmal gehört haben, bevor er die Bestellung weitergibt.