Netzkonformität und Energiemanagement  Schlüsselfaktoren für EPC-Projekte

Mit dem rasanten Ausbau großer Photovoltaik- und Speicheranlagen steigen die Anforderungen an Netzkonformität, Schutztechnik und Regelung. EPC-Dienstleister stehen heute vor der Aufgabe, zugleich die technische Sicherheit, Wirtschaftlichkeit und Integrationsfähigkeit ihrer EPC-Projekte sicherzustellen.

Entscheidend ist dabei, dass sämtliche Komponenten – von der Netzentkopplung über Erzeugungsanlagenregler bis hin zum Energiemanagement – eng aufeinander abgestimmt sind. Nur so lassen sich die Energieflüsse in der Anlage, Netzdienstleistungen und Netzeinspeisung stabil steuern, und die Anforderungen aus den geltenden Vorgaben aus Normen und Richtlinien der Netzbetreiber werden erfüllt. Gefragt sind daher modulare, zertifizierte Systeme, die sich flexibel skalieren, einfach integrieren und langfristig warten lassen.

EPC-Projekte in einem grundlegend verändertem Markt

Der Markt für EPC-Dienstleistungen (Engineering, Procurement, Construction) im Bereich Photovoltaik und Energiespeicherung hat sich in den letzten Jahren grundlegend verändert. Anlagen werden größer, komplexer und stärker vernetzt. Mit der zunehmenden Leistungsdichte wachsen auch die Anforderungen an die Systemintegration und Netzkonformität. Damit steigen die Erwartungen an Anschluss- und Schutzsysteme, die höchste Sicherheitsstandards erfüllen sowie schnelle, fehlerfreie Installationen ermöglichen sollen.

Alexander Veit, Produktmanager von enwitec electronic, ein Unternehmen, das sich auf Anschlusslösungen und Energiemanagementsysteme für erneuerbare Energien spezialisiert hat, bringt es auf den Punkt: "EPCs benötigen heute vorkonfektionierte, anschlussfertige Lösungen, die Planungssicherheit geben und sich nahtlos in unterschiedliche Projektstrukturen einfügen. Systeme müssen daher technische Sicherheit mit normkonformer Funktionalität und einem hohen Integrationsgrad verbinden."

Diese Entwicklung führt dazu, dass EPCs zunehmend nach Partnern suchen, die nicht nur Komponenten liefern, sondern komplette, abgestimmte Systemlösungen anbieten. Denn der Zeitdruck in Projekten ist hoch – und jeder zusätzliche Planungsschritt kann zu Verzögerungen führen. Modulare Anschluss- und Schutzsysteme reduzieren die Komplexität erheblich und tragen dazu bei, die Projektlaufzeiten zu verkürzen.

Normkonformität als Grundlage

Die technische Sicherheit großer PV- und Speicheranlagen steht und fällt mit der Einhaltung der geltenden Normen und Richtlinien. Maßgeblich sind dabei die VDE-Anwendungsregeln VDE-AR-N 4105 für Niederspannungsanlagen, VDE-AR-N 4110 für Mittelspannungsanlagen sowie ergänzend VDE-AR-N 4120 und 4130 für höhere Spannungsebenen. Diese Regeln konkretisieren die EU-Verordnung (EU) 2016/631, die europaweit die technischen Anforderungen an Erzeugungsanlagen definiert.

Lösungen von enwitec erfüllen diese Anforderungen an Schutztechnik, Kommunikation und Regelung nach VDE und RfG. Dafür integriert enwitec die notwendigen Schutzrelais, USV- und Kommunikationskomponenten in einem System, das zertifiziert und vollständig projektspezifisch abgestimmt ist. „Dadurch werden Planungsprozesse für EPCs deutlich vereinfacht und Netzbetreiber erhalten geprüfte, konforme Systeme“, so Jörn Evers, Key Account Manager bei enwitec.

Darüber hinaus spielt die Einhaltung der jeweiligen Netzbetreiberbedingungen (TABs) eine entscheidende Rolle. Diese Anforderungen unterscheiden sich regional und müssen bereits in der Projektierungsphase berücksichtigt werden. Hier bietet sich die Verwendung von Systemen an, die flexibel konfigurierbar sind und sich an unterschiedliche Spezifikationen anpassen lassen. Dies stellt einen weiteren Grund dar, warum modulare Baukastenlösungen in EPC-Projekten immer häufiger zum Standard werden.

Netzentkopplung als Sicherheitsanker

Ein zentraler Bestandteil jeder netzgekoppelten Erzeugungsanlage ist die Netzentkopplung. Sie schützt das öffentliche Netz ebenso wie die Anlage selbst vor Fehlströmen oder Instabilitäten. Die "Powershield"-Systeme von enwitec übernehmen diese Aufgabe auf unterschiedlichen Spannungsebenen und werden im Baukastenprinzip an projektspezifische Anforderungen angepasst. 

"Es werden alle Komponenten – vom übergeordneten Entkupplungsschutz über die Schutzrelais bis zur USV – exakt nach den Vorgaben des jeweiligen Projekts definiert", erläutert Gerhard Koenig, Senior Produkt Spezialist bei enwitec. "Durch kontinuierliche Verifizierung und Validierung wird dabei gewährleistet, dass die Systeme langfristig stabil und zuverlässig arbeiten."

Netzentkopplungssysteme werden somit zu weit mehr als nur reinen Sicherheitskomponenten. Sie bilden die Grundlage für eine stabile, netzkonforme Einspeisung und ermöglichen den zuverlässigen Inselbetrieb, falls dieser gefordert ist. Ihre Integration in die Gesamtarchitektur von PV- und Speicheranlagen ist daher ein entscheidender Baustein moderner Energielösungen.

Regelung und Kommunikation über EZA-Systeme

Neben der Schutztechnik spielt die netzdienliche Regelung von Erzeugungsanlagen eine zentrale Rolle. Mit "Powercontrol" bietet enwitec hierfür einen eigenen Erzeugungsanlagenregler, der als Bindeglied zwischen Wechselrichtern, Energiemanagementsystem (EMS) und Netzanschlusspunkt fungiert. Er setzt die vorgegebenen Wirkleistungs-, Blindleistungs- und Netzschutzvorgaben des Netzbetreibers um und sorgt so für die normgerechte Einspeisung.

"Dank offener Schnittstellen wie Modbus TCP, Sunspec oder IEC 60870-5-104 lässt sich Powercontrol nahtlos in bestehende Systeme integrieren – egal, ob Neubau oder Retrofit", unterstreicht Veit. "Das gibt EPCs und Betreibern maximale Flexibilität bei der Umsetzung ihrer Projekte." 

Diese Offenheit der Systeme ist essenziell, um eine reibungslose Kommunikation zwischen unterschiedlichen Herstellern und Plattformen zu gewährleisten. Sie ermöglicht es EPCs, heterogene Anlagenstrukturen effizient zu vernetzen – ein wichtiger Faktor, um zukünftige Anforderungen wie Netzstützung oder dynamische Einspeisung umzusetzen.

Intelligentes Energiemanagement als Steuerzentrale

Zudem wird das Energiemanagement immer mehr zur Schlüsselfunktion moderner PV- und Speicherprojekte. Enwitec hat hierfür ein eigenes EMS integriert, das weit über klassische Steuerungsfunktionen hinausgeht. Es regelt Lastflüsse in Echtzeit, koordiniert PV-Anlagen, Speicher, Wärmepumpen und Ladeinfrastruktur und optimiert die Energieverwendung nach wirtschaftlichen und netztechnischen Kriterien. Das EMS kombiniert dafür die Flexibilität einer softwarebasierten Plattform mit der Zuverlässigkeit industrieller Hardware. Dadurch lassen sich selbst komplexe Hybrid- oder Microgrid-Systeme intelligent steuern und regeln. 

"Für EPCs bedeutet das: Sie erhalten eine skalierbare, herstellerunabhängige Lösung, die Projektierung, Inbetriebnahme und Betrieb erheblich vereinfacht", nennt Evers die Vorteile des Systems. Das EMS trägt somit nicht nur zur Stabilität des Gesamtsystems bei, es ermöglicht auch eine gezielte Optimierung der Energieflüsse. Durch die Integration offener Protokolle wie Modbus, Sunspec, MQTT und IEC 104 ist die Plattform kompatibel mit einer Vielzahl von Herstellern und bietet eine zukunftssichere Erweiterbarkeit.

Retrofit und Zukunftssicherheit

Ein wachsendes Marktsegment stellen Retrofitprojekte dar, besonders PV-Anlagen, die aus der EEG-Förderung herausfallen. Diese müssen technisch auf den neuesten Stand gebracht werden, um sich weiterhin sicher und regelkonform betreiben zu lassen. "Wir haben Retrofitlösungen entwickelt, die bestehende Anlagen schnell und normkonform modernisieren, ohne dafür komplette Neuinstallationen vornehmen zu müssen", betont Koenig. Die Systeme übernehmen aktuelle VDE-AR-N 4105/4110-Funktionen und bieten Schnittstellen für ein zukunftssicheres Energiemanagement. So bleiben auch ältere Anlagen langfristig wirtschaftlich und netzstabil.

Die Nachrüstung solcher Systeme ist oft der kosteneffizienteste Weg, um bestehende PV-Installationen an die Anforderungen der nächsten Jahrzehnte anzupassen. Neben der technischen Aufwertung tragen Retrofitprojekte auch dazu bei, Ressourcen zu schonen und die Lebensdauer bestehender Anlagen signifikant zu verlängern.

Perspektive: Microgrids und dezentrale Versorgung

Mit dem zunehmenden Anteil erneuerbarer Energien gewinnen auch Microgrids und Offgrid-Systeme an Bedeutung. Sie ermöglichen lokale Energieerzeugung, Speicherung und Nutzung – weitgehend unabhängig von zentralen Netzen. Enwitec sieht darin ein wichtiges Zukunftsfeld: "Microgrids sind das Rückgrat einer dezentralen Energiewelt", sagt Veit. "Dafür braucht es Komponenten, die eine sichere und flexible Kopplung oder Entkopplung solcher Systeme ermöglichen."

Allerdings gewinnen dezentrale Versorgungsstrukturen nicht nur in ländlichen Regionen, sondern auch in Industrieparks oder Quartierslösungen zunehmend an Bedeutung. Denn dort sorgt die intelligente Verbindung von PV, Speicher, Ladeinfrastruktur und Steuerung für eine deutliche Steigerung der Energieeffizienz und für mehr Versorgungssicherheit in Zeiten wachsender Netzauslastung.

Fazit

Die Energiewende stellt EPC-Dienstleister und Netzbetreiber gleichermaßen vor neue Herausforderungen. Netzkonformität, Sicherheit und intelligentes Energiemanagement sind zu Schlüsselfaktoren für den erfolgreichen Betrieb großer PV- und Speicheranlagen geworden. Das Beispiel enwitec zeigt: Technologische Komplexität lässt sich durch modulare, zertifizierte Systeme und offene Kommunikationsarchitekturen beherrschen. Entscheidend ist dafür ein integrierter Ansatz, der Schutz, Regelung und Management zu einer durchgängigen Lösung verbindet – und so den Weg für eine stabile, dezentrale Energiezukunft ebnet.