TN-System für die Hauseinspeisung mit Notstromgeneratoren

29.03.2023

Die Hauseinspeisung vom öffentlichen Netz erfolgt im TN- oder TT-System. Der Neutralleiter ist in beiden Systemen auf der Trafostation-Seite geerdet. Im TN-System kommt ins Haus auch geerdeter PE-Leiter, der mit der Hauserdung verbunden werden muss. Die Hauserdung im TT-System ist nur fürs Erden interner Stromverbraucher vorgesehen und darf nicht mit dem Neutralleiter vom öffentlichen Netz verbunden werden. Beim TN-System unterscheidet man zwischen TN-C- und TN-S-Systemen.

Die Umschaltung der Stromversorgung eines Hauses auf einen Benzin- oder Dieselgenerator der entsprechend der VDN-Richtlinie für Planung, Errichtung und Betrieb von Anlagen mit Notstromaggregaten muss allpolig erfolgen. Alle Außenleiter und der Neutralleiter vom VNB-Netz müssen sicher getrennt werden.

Auf der Stromerzeuger-Seite Generator-Seite muss ein TN-System gebaut werden, sodass die Einspeisung von notstromberechtigten Stromverbrauchern nach dem Umschalten auf Notstrom nach wie vor mit dem geerdeten Neutralleiter erfolgt:

Notstromeinspeisung muss so gestaltet werden, dass auch ein Laie den Generator sicher verwenden kann ohne sich und die Beteiligten zu gefährden.

Aus diesem Grund die nicht fest installierten Stromerzeuger mit Schuko-Steckdosen und CEE-Steckdosen mit 6h-Stellung, dürfen nicht auf TN-System durch Setzen einer Brücke zwischen N und PE im Generator umgebaut werden. Diese Brücke empfehlen wir erst im Hause am Umschalter zu setzen, sodass ein TN-System erst nach dem Anschließen des Generators ans Haus entsteht und ein Betrieb mit den kurzgeschlossenen N und PE ohne die Erdung unmöglich ist.

Bei Stromerzeugern mit IT-TN-Umschalter sind werksseitig Umschalter eingebaut, die beim Umschalten von IT auf TN die am Generator vorhandene Schuko-Steckdosen und CEE-Steckdosen mit 6h PE-Stellung deaktivieren und den Generator-Ausgang an die CEE-Steckdose mit 1h PE-Stellung mit der Brücke zwischen N und PE umschalten. Dadurch wird verhindert dass ein elektrotechnischer Laie an den Stromerzeuger einzelne Stromverbraucher direkt anschließt und diese ohne die Erdung betreibt, was ein Betrieb im IT-System mit dem 1.Fehler (Kurzschluss zwischen einer aktiven Leitung und dem Gehäuse des Generators) wäre.

Betrieb des Stromerzeugers mit interner Brücke zwischen N und PE ohne die Erdung kann lebensgefährlich sein und ist verboten!

So funktioniert die Gebäudeeinspeisung von einem Generator mit IT-TN-Umschalter wie z. B. bei Feuerwehrgeneratoren entsprechend DIN 14092 und DIN VDE 0100-551 Beiblatt 1:

Die Erdung des Stromerzeugers erfolgt dabei über den PE-Pin in der CEE-Steckdose. Das Kabel muss dabei ausreichenden Querschnitt haben, sodass es den vor Ort geltenden Vorschriften bezüglich den Mindestquerschnitt des Erdungskabels entspricht. Soll dies nicht der Fall sein, muss man den Generator extra erden.

Notstromanschluss gebäudeseitig vom Stromerzeuger mit der Brücke zwischen N und PE muss über die CEE-Einspeisedose mit 1h PE-Stellung erfolgen. Alternativ kann auch die Gebäudeanschlussleitung schon fest im Gebäude angeschlossen sein. Der PE-Pin in der Einspeisedose oder PE-Leitung vom Anschlusskabel muss an die Hauserdung angeschlossen sein. Kabel CEE 400V-Stecker mit 1h-Stellung auf CEE 400V-Kupplung mit 6h-Stellung sind nicht zulässig.

Einen gewissen Widerspruch findet man bei der Empfehlung einen FI-Schalter (RCD) als Berührungsschutz im Stromerzeuger einzubauen. Dieser soll angeblich die Beteiligten gegen den Stromschlag beim Berühren des beschädigten Kabels auf der Strecke vom Generator bis zum Haus schützen. Der Auslösestrom einer vorgeschalteten Fehlerstrom-Schutzeinrichtung (RCD) zur nachgeschalteten Fehlerstrom-Schutzeinrichtung muss aber mindestens 3:1 betragen. Da in der Gebäude-Stromverteilung vorschriftsgemäß weitere RCDs installiert werden müssen, heißt es, dass der im Generator eingebaute FI-Schalter den Auslösestrom von 100 mA oder auch mehr haben muss. Als Personenschutz können aber nur die RCDs mit dem Auslösestrom nicht mehr als 30 mA eingesetzt werden, weil höhere Stromstärken schon tödlich sein können. So Endstromkreise im Außenbereich müssen entsprechend DIN VDE 0100-410 durch RCDs mit dem Auslösestrom nicht mehr als 30 mA abgesichert werden. Verbindung zwischen dem Generator und Haus gehört aber nicht zu den Endstromkreisen. So bleibt der Einsatz einer Fehlerstrom-Schutzeinrichtung im Generator für die Hauseinspeisung fraglich.

Stromkabel für eine Hauseinspeisung müssen doppelte Isolierung haben und sind vor jedem Einsatz auf mögliche Schäden zu überprüfen um einen möglichen Stromschlag zu vermeiden!

Öfter werden Umschaltvorrichtungen mit der CEE 400V-Einspeisedose mit der 6h PE-Stellung installiert:

So eine Installation kann dazu führen, dass ein Laie ohne dies zu wissen das Haus im IT-System direkt von einem mobilen Stromerzeuger einspeist, ohne die erforderlichen Schutzvorrichtungen zu installieren und ohne auf die Eigenschaften des Stromerzeugers zu achten. Dies kann unter Umständen lebensgefährlich sein und auch zum Schaden an den zu versorgenden Betriebsmitteln zu führen.

Die meisten Notstromerzeuger auf dem Markt sind nicht schieflasttauglich und die 400V-Steckdose ist in so einem Fall nur für Drehstromverbraucher zu verwenden, die alle 3 Phasen symmetrisch belasten und nicht für eine komplette Hauseinspeisung.

Wenn ein Stromerzeuger extra eine 400V-Steckdose für die Hauseinspeisung mit 1h PE-Stellung hat, dann ist er schieflasttauglich und für eine 3-Phasen-Hauseinspeisung geeignet.

Ob ein Stromerzeuger (Diesel oder Benzin) mit der 400V-Steckdose mit 6h PE-Stellung schieflasttauglich ist, muss man beim Hersteller extra nachfragen, wenn dies in der Beschreibung nicht eindeutig angegeben ist.

Dabei ist immer auf empfindliche elektronische Stromverbraucher zu achten, die beim Betrieb von einem konventionellen Generator beschädigt werden können.

Mehr dazu findet man in unserem Infomaterial unter: https://koenner-soehnen.com/house-backup-power-supply-list/generators-and-electronics

Tatsache dass die meisten Notstromerzeuger (Benzin oder Diesel) auf dem Markt keinen IT-TN-Betriebswahl-Schalter und keine CEE-Steckdosen mit 1h PE-Stellung haben, heißt aber nicht dass diese für eine Hauseinspeisung nicht geeignet sind. Z.B. Generatoren mit Inverter-Technologie sind alle 1-Phasen-Generatoren und haben keine CEE-Steckdosen mit 1h-Stellung, dennoch sind für eine Hauseinspeisung konzipiert und sind sogar für empfindliche elektronische Stromverbraucher geeignet.

Hier ist der empfohlene Anschlussplan für Hauseinspeisung mit einem 230V-Generator mit Inverter-Technologie entsprechend der VDN-Richtlinie für Planung, Errichtung und Betrieb von Anlagen mit Notstromaggregaten:

Der Generator selber bleibt bei so einer Anschlussschema als IT-System, wird aber zu einem Teil des TN-Systems sobald er ans Haus angeschlossen ist. So wird die falsche Verwendung des Generators durch einen elektrotechnischen Laien ausgeschlossen.

Der Neutralleiter des Generators wird erst im Hause durch eine Brücke zwischen N und PE am Umschalter geerdet. Auf diese Weise entsteht ein TN-System auf der Notstrom-Seite und es hat keine Auswirkung auf normale Stromversorgung vom VNB-Netz.

Verlauf der möglichen Kurzschlussströme beim Körperschluss im Stromverbraucher:


Kurzschlussströme bei einem Körperschluss im Generator:


Im Unterschied zu der Hauseinspeisung mit dem Stromerzeuger (Benzin oder Diesel) mit extra Steckdose mit 1h PE-Stellung, muss hier der Generator immer über seine Erdungsschraube extra geerdet werden, damit sein Gehäuse auch bei einem möglichen Fehler in der PE-Leitung zum Haus und einem Körperschluss im Generator keinen lebensgefährlichen Potential aufweist. Der Stromerzeuger kann sowohl über die Haupterdungsschiene im Hause als auch über eigene Erdung geerdet werden.

Das Stromkabel vom Stromerzeuger bis zum Haus ist vor jedem Einsatz auf Beschädigungen zu überprüfen. Der Stromerzeuger hat keinen verbauten FI-Schalter!

Bei der Hauseinspeisung mit einem konventionellen Stromerzeuger, empfehlen wir eine ohmsche Ausgleichlast zur Dämpfung von durch spitzenartige Stromabnahme der elektronischen Kleinstromverbraucher entstandener Oberschwingungen zu verwenden.

Die ohmsche Ausgleichslast belastet die von nichtlinearen elektronischen Stromverbrauchern unbelasteten Teile der Sinuskurve der Spannung und dämpft dadurch die Oberschwingungen.

Spannung (gelb) und Strom (Grün) von einem konventionellen Stromerzeuger (Benzin oder Diesel) unter elektronischer Last ohne und mit Ausgleichslast (Glühbirne 100W):

Die mit den roten Pfeilen auf dem linken Bild gekennzeichnete störende Übergangsprozesse werden durch die im Stromkreis vorhandene ohmsche Last gedämpft.

Mit einem 230V-Stromerzeuger können alle notstromberechtigte 230V-Stromverbraucher versorgt werden, die ursprunglich zum Zwecke der Lastverteilung im VNB-Netz von 3 unterschiedlichen Phasen versorgt wurden.

Stromverbraucher wie der E-Herd, leistungsstarke Durchlauferhitzer, Elektro-Heizkessel etc. sind an 3-Phasen nur zum Zwecke der Lastverteilung im VNB-Netz angeschlossen und sind in der Tat 230V-Stromverbraucher, die von einem 230V-Generator versorgt werden können. Diese dürfen aber nicht mit mehr als einem Drittel der Gesamtleistung betrieben werden um die Überlastung des Neutralleiters zu vermeiden.

Die ohmsche Ausgleichslast hilft nicht bei Geräten mit Leistungsregelung per Phasenschnittsteuerung, da diese zu einer extrem nichtlinearen Belastung der Sinuswelle mit hohen Strömen und derer Verformung führen kann!


Die Stromabnahme eines Hauses hat in der Regel einen komplizierten Charakter:

Die nichtschieflasttauglichen 3-Phasen Stromerzeuger sind nicht für eine komplette Hauseinspeisung, sondern ausschließlich für Notstromversorgung von den im Hause vorhandenen unempfindlichen Drehstromverbrauchern zu verwenden, die alle 3 Phasen symmetrisch belasten.

Diese sind in der Regel nicht empfindlich und der Einsatz von den Ausgleichlasten ist nicht notwendig.

Es gibt auf dem Markt auch 3-Phasen-Generatoren, die nur bedingt schieflasttauglich sind. Auch wenn der AVR die Erregung jeder einzelner Phase mit einem extra Impuls regelt, kann es sein dass der schnelllaufende Rotor noch genug magnetisiert ist um die nächste nach der stärker belasteten Phase wenig belastete Phase soweit erregt, dass die angeschlossene Last einen Überspannungsschaden bekommt.

Kurzübersicht der Wandgerätestecker zur Hauseinspeisung mit mobilen Stromerzeugern

Eine Hauseinspeisung soll so realisiert werden, dass auch ein elektrotechnischer Laie nichts falsch machen kann. Es dürfen keine Sonderversionen von Kabeln mit internen Brücken etc. verwendet werden, die man woanders falsch einsetzen kann.

CEE 400V-Wandgerätestecker mit 1h PE-Stellung wird entsprechend DIN VDE 0100-551 Bbl 1 (VDE 0100-551 Bbl 1):2019-06 für eine komplette Gebäudeeinspeisung mit mobilen Stromerzeugern (Benzin oder Diesel) verwendet. Der Stromerzeuger soll entsprechend über eine CEE 400V-Steckdose mit 1h PE-Stellung verfügen und eine Brücke zwischen N und PE haben. Diese Stromerzeuger sind in der Regel schieflasttauglich, sodass unsymmetrische Belastung durch gemischte Stromverbraucher 230V und 400V möglich ist. An so eine Steckdose kann nur das Kabel zur Gebäudeeinspeisung angeschlossen werden.

CEE 230V-Wandgerätestecker mit 6h PE-Stellung wird zur Notstromversorgung von 230V-Stromverbrauchern verwendet. Der Stromerzeuger darf nicht umgebaut werden. Keine Brücken zwischen N und PE im Generator setzen! Die Brücke zwischen N und PE wird erst im Gebäude gesetzt. Das Kabel zum Gebäude wird als Generatorausleitung betrachtet und das TN-System entsteht erst wenn der Generator ans Gebäude angeschlossen ist. Der Generator bleibt als IT-System und kann mobil eingesetzt werden. An so eine Steckdose kann nur ein 230V-Generator angeschlossen werden, sodass ein elektrotechnischer Laie auch nichts falsch machen kann.

CEE 400V-Wandgerätestecker mit 6h PE-Stellung wird zur Notstromversorgung von Drehstromverbrauchern verwendet, die alle 3 Phasen symmetrisch belasten. Keine anderen Stromverbraucher dürfen über diese Einspeisedose versorgt werden! Keine Brücken zwischen N und PE im Generator setzen! Die Brücke zwischen N und PE wird erst im Gebäude gesetzt. Das Kabel zum Gebäude wird als Generatorausleitung betrachtet und das TN-System entsteht erst wenn der Generator ans Gebäude angeschlossen ist. Der Generator bleibt als IT-System und kann mobil eingesetzt werden. An so eine Steckdose kann nur ein 3-Phasen-Generator angeschlossen werden, sodass ein elektrotechnischer Laie auch nichts falsch machen kann.

Bei einer Hauseinspeisung vom 230V-Generator mit Schuko-Steckdose ist zulässig ein Anschlusskabel Schuko-Stecker auf 230V CEE-Kupplung zu verwenden. Der Schuko-Stecker darf am Stromerzeuger (Diesel oder Benzin) umgedreht werden, ohne dass es eine Auswirkung auf L und N im Hause hat, da das Erden des N-Leiters erst im Hause erfolgt. Es dürfen keine Adapterkabel mit internen Brücken verwendet werden, die ein elektrotechnischer Laie woanders falsch einsetzen kann! Irgendwelche Adapterkabel 400V auf 230V usw. sind bei einer Gebäudeeinspeisung nicht zulässig.

L1, L2 und L3 in dem CEE 400V-Wandgerätestecker dürfen nicht gebrückt werden. Wenn in Ihrem Fall ein CEE 400V-Wandgerätestecker mit 6h PE-Stellung für eine komplette Hauseinspeisung verwendet worden war, ist diese Installation umzubauen.

 

Die Auswahl eines passenden Notstromerzeugers soll gewissenhaft erfolgen, da ungeeigneter Generator nicht nur das Einsatzziel gefährden, sondern auch die Betriebsmittel zerstören kann und auch selbst gefährdet ist. Wir verkaufen Notstromerzeuger und geben unsere Empfehlungen bezüglich deren Verwendung.

Haftungsausschluss:

Diese Anleitung kann nur als eine Empfehlung wahrgenommen werden, ist anschaulich und muss bei der Installation an die genaue Umstände und Bedingungen vor Ort angepasst werden. Die Installation selber soll unter Beachtung von allen Normen und Vorschriften ausgeführt werden. Wir übernehmen keine Verantwortung für die falschen Installationen und deren Folgen.