Photovoltaik-Großanlagen ab etwa 100 kW speisen ihren Strom in der Regel nicht mehr ins Niederspannungsnetz, sondern ins Mittelspannungsnetz ein. Dafür ist eine Trafostation notwendig: Sie wandelt den Niederspannungsstrom der Wechselrichter auf Mittelspannung um und bildet den technischen Übergabepunkt zum Netz des Verteilnetzbetreibers. Dieser Beitrag erklärt, ab welcher Anlagengröße eine Trafostation erforderlich ist, aus welchen Komponenten sie besteht, welche Bauformen es gibt und worauf bei Anschluss und Planung in Österreich zu achten ist.
Warum Photovoltaik-Großanlagen eine Trafostation brauchen
Die Wechselrichter einer PV-Anlage liefern Strom auf Niederspannungsebene, meist mit 400 oder 800 Volt. Das öffentliche Niederspannungsnetz kann diese Leistung jedoch nur bis zu einer bestimmten Grenze aufnehmen. Überschreitet die Einspeiseleistung diese Grenze, verlangt der Verteilnetzbetreiber den Anschluss an das Mittelspannungsnetz, das in Österreich typischerweise mit 10, 20 oder 30 kV betrieben wird.
Die Trafostation übernimmt dabei drei Aufgaben: Sie transformiert die Niederspannung der Anlage auf Mittelspannung, sie schaltet und sichert die Verbindung zum Netz, und sie bildet den messtechnisch erfassten Übergabepunkt zwischen Anlagenbetreiber und Netzbetreiber. Ohne diese Station lässt sich eine Großanlage nicht regelkonform ans Netz bringen.
Ab welcher Anlagengröße eine Trafostation notwendig wird
Eine pauschale Grenze gibt es nicht, weil sie von der Aufnahmefähigkeit des örtlichen Netzes und den Vorgaben des jeweiligen Verteilnetzbetreibers abhängt. Als Photovoltaik-Großanlage gelten in Österreich Anlagen mit einer netzwirksamen Einspeiseleistung über 100 kW. Die folgende Orientierung zeigt, wie sich Anschlussart und Anforderungen mit der Leistung verändern:
| Leistungsbereich | Anschluss und Anforderung |
|---|---|
| bis ca. 100 kW | In der Regel Anschluss ans Niederspannungsnetz, meist ohne eigene Trafostation. |
| ca. 100 bis 400 kVA | Anschluss ans Nieder- oder Mittelspannungsnetz je nach Netzsituation. Bei Mittelspannungsanschluss ist eine eigene Trafostation erforderlich. |
| 400 bis 1.000 kVA | Einspeisung ins Mittelspannungsnetz über eine eigene Trafostation. Ab 400 kVA an einem gemeinsamen Mittelspannungs Knoten ist ein Park- oder Anlagenregler erforderlich. |
| über 1.000 kVA | Anschluss an das Umspannwerk, Leistungsschalterfeld mit Überstromzeitschutz, individueller Netzanschlussvertrag. |
Die genannten Werte sind Richtwerte. Die verbindliche Grenze und die konkreten Auflagen legt der Verteilnetzbetreiber im Netzanschluss Konzept fest.
Aufbau und Komponenten einer Trafostation
Eine Trafostation für eine PV-Großanlage vereint mehrere Komponenten auf engem Raum. Die zentrale Einheit ist die Mittelspannungsschaltanlage. Ihre Grundlagen erklären wir im Beitrag was ist eine Mittelspannungsschaltanlage.
| Komponente | Funktion |
|---|---|
| Mittelspannungsschaltanlage | Verbindet die Station mit dem Mittelspannungsnetz und sichert die Anlage. In Kompaktstationen meist als platzsparende Ringkabel-Schaltanlage mit Lasttrennschaltern, bei größeren Anlagen mit Leistungsschaltern. |
| Transformator | Wandelt die Niederspannung der Wechselrichter (z. B. 400 oder 800 V) auf Mittelspannung (z. B. 20 kV). Ausführung als Öl- oder Gießharztransformator. |
| Niederspannungsverteilung | Bündelt die Abgänge der Wechselrichter und sichert die Stromkreise über Leistungsschalter oder Sicherungen. |
| Übergabefeld und Messung | Erfasst die eingespeiste Energie über eine Mittelspannungs-Wandlermessung und bildet die Schnittstelle zum Netzbetreiber. |
| Schutz- und Sekundärtechnik | Netz- und Anlagenschutz (NA-Schutz), Netzentkupplungsschutz und Fernwirktechnik trennen die Anlage bei Störungen sicher vom Netz. |
| Stationsgehäuse | Schützt die Technik vor Witterung und unbefugtem Zugriff, meist als Betonfertigteil oder in Stahlblech Ausführung. |
Bauformen: Kompaktstation, begehbare Station und Gebäudeanbau
Welche Bauform sinnvoll ist, hängt von Leistung, Platzangebot und Standort ab. Drei Varianten sind üblich:
| Bauform | Merkmale | Typischer Einsatz |
|---|---|---|
| Kompaktstation (nicht begehbar) | Vorkonfektionierte Einheit, Bedienung von außen, geringer Platzbedarf, schnelle Aufstellung. | Freiflächen, Firmengelände, mittlere Leistungen. |
| Begehbare Trafostation | Stationsgebäude mit Bedienung im Inneren, Platz für umfangreiche Schalt- und Schutztechnik. | Große Anlagen, hohe Leistungen, viele Abgänge. |
| Gebäudeeinbau | Mittel- und Niederspannungsschaltanlagen sowie ein Transformator werden in ein vorhandenes Gebäude integriert. | Bestehende Hallen und Industriestandorte. |
Netzanschluss und Anforderungen in Österreich
Der Netzanschluss einer PV-Großanlage richtet sich nach den technischen und organisatorischen Regeln für Betreiber und Benutzer von Netzen (TOR-Erzeuger) der E-Control. Anlagen werden darin nach ihrer Maximalkapazität in Typen eingeteilt. Anlagen bis 250 kW fallen in der Regel unter Typ A, größere Anlagen in höhere Typen mit weitergehenden Anforderungen. Für Betrieb und Anschluss sind unter anderem relevant:
- Netzanschlussvertrag mit dem Verteilnetzbetreiber, dem eine Zählpunkt Anfrage und ein Netzanschluss Konzept vorausgehen.
- Netz- und Anlagenschutz (NA-Schutz): Der Netzentkupplungsschutz trennt die Anlage bei Netzstörungen ab und wird auf die Mittelspannung bezogen eingestellt.
- Fabrikfertige Stationen nach ÖVE/ÖNORM bzw. DIN EN 62271-202, mit nachgewiesener Störlichtbogenfestigkeit. Welche Normen im Schaltanlagenbau gelten, fassen wir im Beitrag Normen im Schaltanlagenbau zusammen.
- Eigentumsgrenze: Die Übergabestation ist in der Regel anschlussnehmer eigen. Die Übergabestelle markiert die Grenze zwischen Kunden- und Netzbetreiber Anlage.
- Neue Mittelspannungsschaltanlagen werden zunehmend SF6-frei ausgeführt, weil die EU-F-Gase-Verordnung den Einsatz von SF6 schrittweise einschränkt. Was das für Betreiber und Planer bedeutet, erklären wir im Beitrag SF6-freie Schaltanlagen.
Von der Planung bis zur Inbetriebnahme
Ein Trafostationen-Projekt läuft typischerweise in mehreren Schritten ab:
- Zählpunkt- und Netzanfrage beim Verteilnetzbetreiber.
- Netzanschluss Konzept und Angebot des Netzbetreibers.
- Planung und Auslegung der Trafostation (Leistung, Spannungsebene, Bauform).
- Behördliche Genehmigungen, soweit erforderlich.
- Fertigung der Station.
- Aufstellung, Montage und Anschluss.
- Inbetriebnahme und Konformitätsnachweis.
Trafostationen und Mittelspannungskomponenten haben oft lange Lieferzeiten. Wer früh plant und die Netzanfrage rechtzeitig stellt, vermeidet Verzögerungen beim Anschluss.
SKS als Partner für Trafostationen in PV-Projekten
SKS Elektroanlagenbau plant, fertigt und montiert Trafostationen für erneuerbare Energiesysteme, von der kompakten Fertigstation bis zur begehbaren Station für große Leistungen. Dazu gehören die Mittelspannungsschaltanlage, der Transformator, die Niederspannungsverteilung sowie die Schutz- und Sekundärtechnik, abgestimmt auf die Anforderungen des Verteilnetzbetreibers.
Als lizenzierter Siemens-Partner liefert SKS die Schalttechnik in bewährter Qualität und auf Wunsch in SF6-freier Ausführung. Für Projektentwickler, EPC-Unternehmen und Betreiber großer Photovoltaikanlagen bedeutet das: Schaltanlage, Trafostation und Anschlusskonzept aus einer Hand.
Sie planen eine PV-Großanlage und benötigen die passende Trafostation? Ein Überblick über unsere Trafostationen zeigt die möglichen Ausführungen. Für ein konkretes Projekt vereinbaren Sie eine technische Beratung.
Häufige Fragen zu Trafostationen für PV-Großanlagen
Ab welcher Leistung braucht eine Photovoltaikanlage eine Trafostation?
Sobald die Anlage ins Mittelspannungsnetz eingespeist ist, ist eine Trafostation notwendig. In Österreich gelten Anlagen über 100 kW als Großanlagen. Die genaue Grenze für den Mittelspannungsanschluss legt der Verteilnetzbetreiber fest und liegt je nach Netzsituation häufig im Bereich von einigen hundert kVA.
Was ist der Unterschied zwischen Trafostation und Übergabestation?
Die Trafostation transformiert die Spannung und enthält den Transformator. Die Übergabestation bezeichnet die Station am Übergabepunkt zwischen Anlage und Netz und enthält das Übergabefeld mit der Messung. In der Praxis sind beide Funktionen oft in einer Station vereint.
Wer ist Eigentümer der Übergabestation?
Bei PV-Großanlagen ist die Übergabestation in der Regel Anschlussnehmern eigen, gehört also dem Anlagenbetreiber. Die Übergabestelle markiert die Eigentums- und Verfügungsgrenze zum Verteilnetzbetreiber. Die genaue Aufteilung wird im Netzanschlussvertrag geregelt.
Kompaktstation oder begehbare Station: Was ist die richtige Wahl?
Kompaktstationen eignen sich für mittlere Leistungen und Standorte mit wenig Platz, etwa Freiflächen oder Firmengelände. Begehbare Stationen bieten Platz für umfangreiche Schalt- und Schutztechnik und kommen bei großen Anlagen mit hoher Leistung zum Einsatz.