Nicht zu verwechseln mit der 20-Prozent-Regel für Solarmodule, bei der es sich um eine Dimensionierungsrichtlinie handelt. Bei der 120-Prozent-Regel handelt es sich um eine Vorschrift des National Electric Code, die vorschreibt, wie viel Solarenergie die Hauptschalttafel eines Gebäudes sicher verarbeiten kann.
Diese Regelung gilt in allen 50 US-Bundesstaaten und ist von entscheidender Bedeutung für die Sicherheit von Solaranlagen und Panelinstallationen. Sie stellt sicher, dass die Schalttafel eines Hauses sowohl Netz- als auch Solarenergie verarbeiten kann, ohne überlastet zu werden, was zu ausgelösten Leistungsschaltern, Überhitzung oder sogar elektrischen Bränden führen könnte. Aber das ist nicht das einzige potenzielle Risiko bei solarbetriebenen Systemen. Lesen Sie daher das Kleingedruckte, wenn Sie einen Vertrag über eine Solaranlage für Ihr Zuhause unterzeichnen.
Glücklicherweise bietet die 120 %-Regel eine einfache Formel, die die Nennleistung der Sammelschiene und die des Hauptschalters der Schalttafel verwendet, um deren maximale Solarkapazität zu bestimmen. Im Folgenden erklären wir, was die 120 %-Regel besagt und wie man mit ihrer Formel die maximale Solarkapazität eines Gebäudes berechnet.
Die 120 %-Regel und der National Electric Code (NEC)
In den Vereinigten Staaten legt der National Electrical Code (NEC), auch bekannt als NFPA 70, Richtlinien und Standards für die sichere elektrische Konstruktion und Installation fest, um elektrische Gefahren zu verhindern. Der Kodex wird alle drei Jahre aktualisiert. Auch wenn er kein Bundesgesetz ist, kann ein Verstoß gegen seine Vorschriften zu Sicherheitsrisiken, kostspieligen Reparaturen, hohen Geldstrafen oder möglichen rechtlichen Schritten führen.
Solarenergiesysteme werden in der Regel über einen lastseitigen Quellenanschluss an Wohnhäuser angeschlossen, wobei der Energiespeicher über einen Solar-Leistungsschalter auf derselben Seite wie die Verbraucher und Geräte des Gebäudes angeschlossen wird, nachdem der Haupt-Leistungsschalter getrennt wurde. Die 120-Prozent-Regel bestimmt, wie viel Solarenergie sicher in den Sicherungskasten eines Hauses eingespeist werden kann, denn eine Überlastung kann zu Überhitzung oder sogar einem elektrischen Brand führen.
Die Definition der 120 %-Regel findet sich im NEC-Abschnitt 705.12(B)(2)(a) – der Richtlinien für elektrische Schalttafeln beschreibt, die mit Solarenergie umgehen –, in dem es heißt: „Wenn sich zwei Quellen, von denen eine eine Primärquelle und die andere eine alternative Stromquelle ist, an gegenüberliegenden Enden einer Sammelschiene befinden, die Lasten enthält, gilt Folgendes: Die Summe aus 125 % der Ströme des Ausgangskreises der Stromquelle und der Nennleistung des OCPD, das die Sammelschiene schützt, darf 125 % nicht überschreiten.“ 120 Prozent der Stromstärke der Sammelschiene.
Die Formel für die 120 %-Regel
Die 120 %-Regel definiert eine strenge Formel, mit der Sie die maximale Solarkapazität berechnen können, die ein Schaltschrank, der Solar- und Netzstrom gleichzeitig verwaltet, sicher bewältigen kann. Dies hängt hauptsächlich von der Sammelschienenleistung Ihres Panels ab. Eine Sammelschiene ist der massive Metallstreifen in Ihrem Schaltschrank, der elektrische Energie sammelt und an Leistungsschalter verteilt. Ihre Nennleistung bestimmt den maximalen Strom, den die internen Anschlüsse Ihres Schaltschranks verarbeiten können.
Um die maximale Solarkapazität Ihres Moduls zu ermitteln, multiplizieren Sie die Sammelschienenleistung mit 1,2 (120 %). Als nächstes subtrahieren Sie die Nennleistung des Hauptschutzschalters, also den maximalen Strom, den Ihr Haus aus dem Stromnetz beziehen kann. Diese Zahl sollten Sie dann durch 1,25 (125 %) dividieren, um den kontinuierlichen Ladebedarf von Solarenergie zu berücksichtigen.
Wenn Sie beispielsweise eine 200-Ampere-Sammelschiene hätten, würden Sie 200 mit 1,2 multiplizieren, um 240 Ampere zu erhalten. Wenn die Nennleistung Ihres Hauptschalters ebenfalls 200 Ampere betragen würde, würden Sie 200 (Hauptschalter) von 240 (die Sammelschiene multipliziert mit 120 %) abziehen. Dies ergibt 40 Ampere, was, dividiert durch 1,25, eine maximale Solarkapazität von 32 Ampere (oder 7,68 kW) ohne Upgrades ergibt. Dies wiederum bestimmt die Größe des Solar-Leistungsschalters und Wechselrichters, den Ihr System verwenden kann.