Neben den Blitzschutzvorschriften sind für den Einsatz SPDs in Niederspannungsanlagen auch eine Reihe von Installationsvorschriften von Bedeutung (Tabelle 1.2.1).
Die wesentlichen Inhalte dieser Errichtungsvorschriften werden nachfolgend kurz beschrieben. Detaillierte Informationen zu den aktualisierten Installationsnormen DIN VDE 0100-443 und DIN VDE 0100-534 sind in den DEHN-Sonderdrucken SD 88 und 89 enthalten. Die praktische Umsetzung dieser normativen Vorgaben wird in Kapitel 8 und Kapitel 9 aufgezeigt.

DIN VDE 0100-443 (VDE 0100 Teil 443):
Errichten von Niederspannungsanlagen – Teil 4-44: Schutzmaßnahmen – Schutz bei Störspannungen und elektromagnetischen Störgrößen – Abschnitt 443: Schutz bei transienten Überspannungen infolge atmosphärischer Einflüsse oder von Schaltvorgängen

Die DIN VDE 0100-443 beschreibt die Entscheidungskriterien, wann Überspannungsschutz in Niederspannungsanlagen vorzusehen ist. Die Norm berücksichtigt die über das Stromversorgungssystem übertragenen transienten Überspannungen. Dabei können diese Überspannungen durch Blitzeinschläge in oder neben der Versorgungsleitung oder infolge von Schaltvorgängen generiert werden. Im Anwendungsbereich werden nun neben Überspannungen, die durch Blitzeinschläge in der Nähe der Versorgungsleitungen entstehen – Schadensquelle S4 nach VDE 0185-305-1, explizit auch direkte Blitzeinschläge in die Versorgungsleitung – Schadensquelle S3 nach DIN VDE 0185-305-1, berücksichtigt. Es wird in der Norm darauf hingewiesen, dass durch die Spannungsbegrenzung von Überspannungs-Schutzeinrichtungen (SPDs) die Vorgaben der Isolationskoordination sichergestellt werden sollen, um so gefährliche Funkenbildung und daraus resultierende Brände zu vermeiden.
Nach DIN VDE 0100-443 ist in Deutschland Überspannungsschutz zu installieren, um die Auswirkungen transienter Überspannungen in den elektrischen Anlagen zu reduzieren. Dies gilt besonders für:

Betriebsmittel mit einer Bemessungs-Stoßspannung entsprechend der Überspannungskategorie I + II sind beispielsweise Haushaltsgeräte, tragbare Werkzeuge und empfindliche elektronische Geräte. Es ist davon auszugehen, dass in diesen Gebäuden grundsätzlich Betriebsmittel der Überspannungskategorie I angeschlossen und betrieben werden. In den zuvor genannten Fällen 1 bis 3 war der Einbau von Überspannungs-Schutzeinrichtungen auch schon in der vorangegangen Normenausführung verbindlich. Insbesondere der Punkt 5 stellt eine wesentliche Veränderung dar, denn faktisch ist heute diese Voraussetzung in jedem Wohngebäude erfüllt.

Überspannungsschutz ist nun auch im privaten Wohngebäude Pflicht.
Bei Gebäuden mit der Klassifizierung „feuergefährdet“ – siehe DIN VDE 0100-420 und DIN VDE 0100-510 z. B. Scheunen, Werkstätten für Holzbearbeitung – sollte Überspannungsschutz installiert werden.
Auch wenn Anlagen von einem vollständig in Erde verlegten Niederspannungsnetz versorgt werden und keine Freileitungen einschließen, ist Überspannungsschutz notwendig. Dieses Prinzip der systemeigenen Beherrschung von Überspannungen ist in der aktuellen Ausgabe der DIN VDE 0100-443 nicht mehr enthalten.
Die Notwendigkeit von Überspannungsschutz, auch in reinen Kabelnetzen, wird wie folgt begründet:

• Transiente, über das Versorgungsnetz übertragene Überspannungen werden in den meisten Anlagen nicht nennenswert abgeschwächt oder gedämpft.
• Auch in Kabelnetzen können Blitzteilströme eingekoppelt und übertragen werden.
• Überspannungsbedingte Schäden treten häufig an Geräten und in Anlagen auf, die an mehrere unterschiedliche Netze, z. B. dem Strom- und Datennetz, angeschlossen sind. Solche Schäden können auch in Kabelnetzen auftreten. Es wird deshalb darauf hingewiesen, dass neben dem Schutz der Stromversorgung auch der Überspannungsschutz des informationstechnischen Systems berücksichtigt werden sollte.

Einen breiten Raum nehmen in der neuen Ausgabe des Teiles 443 auch Schaltüberspannungen ein. Überspannungsschutz zum Schutz vor Schaltüberspannungen sollte bei Betriebsmitteln vorgesehen werden, die Schaltüberspannungen erzeugen können, welche über der Überspannungskategorie der Anlage liegen, zum Beispiel:

• Generatoreinspeisungen in der Niederspannungsanlage.
• Schalten großer induktiver Lasten (Motoren, Transformatoren).
• Schalten großer kapazitiver Lasten (Kondensatorbänke, Speichereinheiten).
• Schalten hoher Lastströme.

DIN VDE 0100-534 (VDE 0100-534):
Errichten von Niederspannungsanlagen – Teil 5-53: Auswahl und Errichtung elektrischer Betriebsmittel – Trennen, Schalten und Steuern – Abschnitt 534: Überspannungs-Schutzeinrichtungen (SPDs)

Die DIN VDE 0100-534 enthält alle wesentlichen Vorgaben zur Auswahl und Errichtung von Überspannungs-Schutzeinrichtungen (SPDs).
Um den nach DIN VDE 0100-443 geforderten Überspannungsschutz zum Schutz bei Überspannungen sicherzustellen, die über das Stromversorgungsnetz übertragen werden, müssen bezüglich Errichtungsort und Prüfklasse (Typ) von Überspannungs-Schutzeinrichtungen (SPDs) folgende Anforderungen erfüllt werden:

• Als Mindestanforderung zum Schutz bei indirekten Blitz­einwirkungen und bei Schaltüberspannungen, die über die Versorgungsleitung in die Anlage eingebracht werden, müssen SPDs Typ 2 am oder in der Nähe des Einspeisepunktes installiert werden. Diese dürfen jedoch nicht im ungezählten Bereich eingebaut werden.
• Bei baulichen Anlagen mit externen Blitzschutzsystemen, oder falls der Schutz bei Einwirkungen infolge direkter Blitzeinschläge anderweitig gefordert wird, müssen SPDs Typ 1 zum Blitzschutzpotentialausgleich installiert werden.
• Bei Gebäuden ohne externem Blitzschutzsystem jedoch mit Freileitungseinspeisung müssen immer SPDs Typ 1 entsprechend DIN VDE 0100-534 Anhang B eingesetzt werden, weil in Deutschland auch der direkte Blitzeinschlag in den letzten Mast der Freileitung nahe dem Gebäude immer berücksichtigt wird. Dies gilt auch, wenn die Versorgungsleitung zwischen dem letzten Mast der Freileitung und der baulichen Anlage als Erdkabel ausgeführt ist.

In der aktualisierten DIN VDE 0100-534 wird nun explizit darauf hingewiesen, dass zum Schutz von empfindlichen Betriebsmitteln auch zusätzliche Typ 2 und/oder Typ 3 SPDs notwendig sein können, um die elektrische Anlage auch bei Überspannungen zu schützen, die nicht über das Niederspannungs-Verteilungsnetz in die Verbraucheranlage eingekoppelt werden

• Schaltüberspannungen, die durch elektrische Verbrauchsmittel in der Anlage verursacht werden;
• Überspannungen, die über andere Netze wie z. B. Telefon- oder Datenleitungen übertragen werden;
• Überspannungen, die über Leitungen eingekoppelt werden, die das zu schützende Gebäude verlassen.

Es sollen die SPDs so nah wie möglich an der Störquelle eingebaut werden.
Beim Überspannungsschutz wird unterschieden zwischen Schutz bei Gleichtaktstörungen und Gegentaktstörungen. Dabei sind unter Berücksichtigung des Schutzes gegen elektrischen Schlag (Fehlerschutz) für die unterschiedlichen Netzformen die Anschlussschemata Anschlussschema 1 (z. B. 3+0-Schaltung oder 4+0-Schaltung) oder Anschlussschema 2 (z. B. 3+1-Schaltung) anzuwenden.
Die DIN VDE 0100-534 beschreibt alle notwendigen Auswahlkriterien von SPDs in Niederspannungsanlagen:

• Schutzpegel U_p und Bemessungsstoßspannung U_w
• Dauerspannung U_C
• Nennableitstoßstrom I_n und Blitzstoßstrom I_imp
• Koordination
• Kurzschlussfestigkeit I_SCCR
• Folgestromlöschvermögen I_fi
• SPDs müssen der SPD-Produktnorm DIN EN 61643-11 (VDE 0675-6-11) entsprechen
• Nicht mehr enthalten: zeitweilige (temporäre) Überspannungen (TOVs)

In Deutschland wird für Typ 2 SPDs, die am Speisepunkt der elektrischen Anlage – ohne vorgeschaltetes Typ 1 SPD – installiert werden, ein erhöhtes Ableitvermögen I_n gefordert.
Der Schutzpegel U_p zwischen aktiven Leitern und Schutzleiter darf in keinem Fall die Bemessungs-Stoßspannung U_w der zu schützenden Betriebsmittel überschreiten. Dies gilt auch für SPDs in Anschlussschema 2 (3+1-Schaltung). Es wird empfohlen, dass U_p 80 % von U_w nicht überschreitet.
In der aktualisierten DIN VDE 0100-534 wird nun darauf hingewiesen, dass SPDs so nah wie möglich am Speisepunkt der elektrischen Anlage errichtet werden sollen, um so die nachgeordneten Installationseinrichtungen wie Zähler oder Schutzeinrichtungen vor zu hohen Stoßstrombelastungen zu schützen. Für den Einsatz von SPDs im Zählerschrank bedeutet dies, dass SPDs möglichst im Hauptstromversorgungssystem, das heißt, vor dem Zähler installiert werden sollten (Bild 1.2.1). Damit wird verhindert, dass hohe Blitzteilströme oder hohe Stoßströme über den SH-Schalter und den Zähler fließen. Besonders im Hinblick auf den zunehmenden Einsatz von elektronischen Zählern ist dies eine bevorzugte Installationsvariante.

Bei Anlagen mit Mittelspannungseinspeisung sollten die SPDs vorzugsweise in der Niederspannungshauptverteilung installiert werden. Für Deutschland gelten weiterhin die zusätzlichen nationalen Sonderregelungen, die den Einbau der am oder in der Nähe des Speisepunkts der elektrischen Anlagen geforderten SPDs Typ 1 oder Typ 2 nach der Fehlerstromschutzeinrichtung (RCD) verbieten.
Neu eingeführt wurde der DIN VDE 0100-534 von 2016 der Begriff des wirksamen Schutzbereichs von SPDs. Der Schutzbereich beschreibt den zulässigen Abstand zwischen dem nach DIN VDE 0100-443 geforderten SPD am Speisepunkt der elektrischen Anlage und dem zu schützenden Betriebsmittel (Bild 1.2.2).

Beträgt dieser Abstand mehr als 10 m, dann sollte eine der folgenden alternativen Maßnahmen ergriffen werden:

• Installation eines zusätzlichen SPDs so nah wie möglich am zu schützenden Betriebsmittel
• Einbau eines „One-port-SPDs“ am oder in der Nähe des Speisepunktes der elektrischen Anlage, dessen U_p 50 % von U_w der zu schützenden Anlage beträgt
• Einbau eines „Two-port-SPDs“ am oder in der Nähe des Speisepunktes der elektrischen Anlage.

Die beiden letztgenannten Installationsvarianten sollten einhergehen mit der Schirmung der Verbindungsleitungen auf der kompletten Länge zwischen SPD und den zu schützenden Stromkreisen.
Zu berücksichtigen sind auch die Anforderungen an die notwendige Kurzschlussfestigkeit und das Folgestromlöschvermögen von SPDs. Nach DIN VDE 0100-534:2016-10 ist nun der prospektive Kurzschlussstrom am Installationsort der SPD-Kombination maßgebend:

• SPDs müssen bei Überstrom immer gegen Kurzschlussströme geschützt werden. Dieser Überstromschutz kann entweder intern und/oder extern zum SPD angeordnet werden.
• Die Bedingungen zum Kurzschlussschutz Abschnitt 434 der VDE 0100-430 müssen eingehalten werden.
• Der Nennstrom der vorgeschalteten Sicherung muss so hoch als möglich gewählt werden, um eine möglichst hohe Stoßstromfestigkeit der gesamten SPD-Kombination zu erreichen. Dabei sind die Herstellerangaben zu berücksichtigen. Diese Anforderungen zum Überstromschutz können am einfachsten durch SPDs mit einer integrierten stoßstromfesten Sicherung umgesetzt werden (Bild 1.2.3).

Neue Anforderungen zum Anschluss von SPDs sind enthalten. So wird eine Gesamtlänge der Anschlussleitungen von 0,5 m vorgegeben. Falls diese Gesamtlänge nicht eingehalten werden kann, werden in der DIN VDE 0100-534 verschiedene Maßnahmen beschrieben. Außerdem enthält die Norm auch Festlegungen zum notwendigen Querschnitt der Anschlussleitungen von SPDs.
Abgerundet wird die DIN VDE 0100-534 durch einen umfangreichen Anhang mit beispielhaften Standardinstallationen von SPDs für die verschiedenen Netzformen.

DIN VDE 0100-712 (VDE 0100-712):
Errichten von Niederspannungsanlagen – Teil 7-712: Anforderungen für Betriebsstätten, Räume und Anlagen besonderer Art – Abschnitt 712: Photovol­taik-(PV)-Stromversorgungssysteme

Die DIN VDE 0100-712 enthält alle wesentlichen Vorgaben zur Auswahl und Errichtung von PV-Stromversorgungssystemen. In der Vorgängernorm war zum Überspannungsschutz lediglich der Hinweis enthalten, dass die Fläche aller Leiterschleifen so gering wie möglich sein sollte. Dass diese Maßnahme keinen ausreichenden Schutz der PV-Anlagen sicherstellen kann, war hinlänglich bekannt. Es wurden deshalb zwei neue Abschnitte zu diesem Thema eingefügt.

• 712.443 Schutz bei Überspannungen infolge atmosphärischer Einflüsse oder von Schaltvorgängen
• 712.534 Einrichtungen zum Schutz bei Überspannungen

Diese Abschnitte enthalten verpflichtende Hinweise zu DIN VDE 0185-305-3 Beiblatt 5. Damit wird für PV-Anlagen Überspannungsschutz auf der AC-Seite und DC-Seite gefordert.

DIN VDE 0184 (VDE 0184):
Überspannungen und Schutz bei Überspannungen in Niederspannungs-Starkstromanlagen mit Wechselspannungen – AlIgemeine grundlegende Informationen

Dieser umfangreiche Technische Bericht bietet einen allgemeinen Überblick über die verschiedenen Arten von Überspannungen, die in Niederspannungsanlagen auftreten können und den daraus resultierenden Anforderungen an den Überspannungsschutz. Es werden sowohl typische Überspannungsgrößen und deren Dauer als auch die Häufigkeiten solcher Ereignisse beschrieben. Außerdem werden Informationen zu Überspannungen gegeben, die aus Wechselwirkungen zwischen Starkstromsystemen und Nachrichtensystemen resultieren.

VDN – Richtlinie für den Einsatz von Überspannungs-Schutzeinrichtungen (ÜSE) Typ 1 in Hauptstromversorgungssystemen, 2. Auflage 2004
wird ersetzt und außer Kraft gesetzt durch zukünftige
VDE-AR-N 4100 Technische Regeln für den Anschluss von Kundenanlagen an das Niederspannungsnetz und deren Betrieb (TAR Niederspannung)
In der zukünftigen VDE-AR-N 4100 „Technische Regeln für den Anschluss von Kundenanlagen an das Niederspannungsnetz und deren Betrieb (TAR Niederspannung) werden alle wesentlichen Gesichtspunkte zusammengefasst, die beim Anschluss von Kundenlagen an die öffentlichen Niederspannungsnetze zu beachten sind. In dieser VDE-AR-Regel werden zukünftig auch die Anforderungen an den Einsatz von Überspannungs-Schutzeinrichtungen SPDs Typ 1 im ungezählten Bereich der Niederspannungsversorgung enthalten sein. Die VDE-AR-N 4100
beschreibt unter anderem:

• Die besonderen Anforderungen an SPD Typ 1 beim Einsatz in Hauptstromversorgungssystemen
• Die Auswahl von SPDs Typ 1 und Einbauvarianten in verschiedenen Netzsystemen
• Den Überspannungsschutz in der Kundenanlage
• Den Überspannungsschutz bei Kommunikationseinrichtungen
• Gibt Ausführungsbeispiele für den Einsatz von SPDs Typ 1 in unterschiedlichen Netzsystemen
• Zeigt die Installation von SPDs Typ 1 im netzseitigen Anschlussraum des Zählerschrankes, in einem Hauptverteiler oder in einem separaten Gehäuse.