Netzinnenwiderstand messen: Anleitung & Tipps

Das Thema Netzinnenwiderstand messen ist für Elektriker und PV-Installateure von zentraler Bedeutung, wird aber oft unterschätzt. Ein zu hoher Innenwiderstand des Netzes kann nicht nur Sicherheitsrisiken bergen, sondern auch die Effizienz von Photovoltaikanlagen massiv beeinträchtigen. In diesem Artikel erfahren Sie alles über die Hintergründe, die Unterschiede zur Schleifenimpedanz und das korrekte Messverfahren.

Was ist der Netzinnenwiderstand?

Der Netzinnenwiderstand (oft als $Z_i$ bezeichnet) ist der Widerstand der Leitungen und Transformatoren vom Kraftwerk bis zum Hausanschluss. Er setzt sich aus dem ohmschen Widerstand und dem induktiven Blindwiderstand zusammen. Wenn wir den Netzinnenwiderstand messen, ermitteln wir im Grunde die "Härte" des Netzes. Ein "hartes" Netz hat einen niedrigen Widerstand und die Spannung bleibt auch bei hoher Last stabil. Ein "weiches" Netz hat einen hohen Widerstand, was zu Spannungsschwankungen führen kann.

Warum ist die Messung so wichtig?

Es gibt zwei Hauptgründe, warum Sie regelmäßig den Netzinnenwiderstand messen sollten:

1. Kurzschlussstrom berechnen: Damit die Schutzeinrichtungen (Sicherungen, Leistungsschalter) im Fehlerfall schnell genug auslösen, muss ein ausreichend hoher Kurzschlussstrom fließen können. Dieser ist direkt abhängig von der Netzimpedanz. Ist der Widerstand zu hoch, löst die Sicherung nicht oder zu spät aus – Brandgefahr droht!
2. Spannungsfall und Spannungsanstieg: Bei Belastung fällt Spannung ab. Bei Einspeisung (z.B. durch eine PV-Anlage) steigt die Spannung an.

Unterschied: Netzinnenwiderstand vs. Schleifenimpedanz

In der Praxis werden diese Begriffe oft verwechselt, obwohl sie unterschiedliche Messpfade beschreiben:

• Netzinnenwiderstand ($Z_i$): Gemessen zwischen dem Außenleiter (L) und dem Neutralleiter (N). Dies ist entscheidend für den Kurzschlussstrom und den Spannungsfall.
• Schleifenimpedanz ($Z_s$): Gemessen zwischen Außenleiter (L) und Schutzleiter (PE). Dies ist wichtig für den Personenschutz (Auslösung des FI/RCD oder LS-Schalters bei Erdschluss).

Wenn Sie den Netzinnenwiderstand messen, prüfen Sie also primär die Qualität der Zuleitung und die Belastbarkeit des Anschlusses.

Anleitung: So messen Sie den Netzinnenwiderstand richtig

Das Messen erfolgt in der Regel mit speziellen Installationstestern nach DIN VDE 0100-600. Hier ist der Ablauf:

1. Sicherheit herstellen: Obwohl unter Spannung gemessen wird, tragen Sie geeignete Schutzkleidung (PSA).
2. Messgerät anschließen: Verbinden Sie das Messgerät mit L und N (nicht PE!).
3. Parameter einstellen: Wählen Sie die Funktion "$Z_i$" oder "Netzimpedanz" am Gerät.
4. Messung starten: Das Gerät belastet das Netz kurzzeitig mit einem hohen Strom und berechnet aus dem Spannungsabfall den Widerstand.
5. Auswertung: Das Gerät zeigt den Wert in Ohm ($\Omega$) und oft auch den berechneten prospektiven Kurzschlussstrom ($I_{k}$) an. Vergleichen Sie diesen mit dem Nennschaltvermögen Ihrer Sicherungen.

Wichtig: Bei der Messung in der Nähe des Trafos kann der Widerstand sehr klein sein (im Milliohm-Bereich). Nutzen Sie hochwertige Messgeräte, die auch kleine Werte präzise erfassen können.

Bedeutung für Photovoltaikanlagen

Besonders relevant wird das Thema, wenn Sie eine PV-Anlage planen. Wenn der Wechselrichter Strom ins Netz einspeist, muss er die Spannung leicht über die Netzspannung anheben. Ist der Netzinnenwiderstand hoch, muss die Spannung sehr stark steigen, um den Strom "wegzudrücken".

Steigt die Spannung am Wechselrichter über 253V (110% der Nennspannung), schaltet das Gerät zum Selbstschutz und Netzschutz ab. Wenn Sie also vor der Installation den Netzinnenwiderstand messen, können Sie vorhersagen, ob Probleme beim Einspeisen auftreten werden ("Netzimpedanzfehler").

Typische Werte

• Hausanschluss: Oft zwischen $0,2,\Omega$ und $0,8,\Omega$.
• Kritischer Bereich PV: Werte über $1,0,\Omega$ können bei starken Einspeiseleistungen bereits problematisch sein.

Zusammenfassend lässt sich sagen: Wer professionell installiert, muss zwingend den Netzinnenwiderstand messen, um die Anlagensicherheit und Verfügbarkeit zu garantieren.