Single Line Diagram (SLD) erstellen - Symbole, Anleitung & Beispiele

Bei der Planung elektrischer Anlagen – insbesondere in komplexen Netzstrukturen – geht der Überblick über die Gesamtanlage schnell verloren. Mehrseitige, dreipolige Schaltpläne bilden zwar jedes Detail ab, sind für eine schnelle Orientierung jedoch häufig zu umfangreich, unübersichtlich und in der praktischen Handhabung schwerfällig. Genau hier kommt das Single Line Diagram (SLD) ins Spiel: das einphasige Übersichtsschaltbild einer Anlage. Es ist das zentrale Dokument, über das sich Planer, Netzbetreiber, Zertifizierer und ausführende Gewerke verständigen – und bildet insbesondere für Netzanschluss und Anlagenzertifizierung eine wesentliche Grundlage.

Was ist ein Single Line Diagram?

Ein Single Line Diagram, auf Deutsch Einliniendiagramm, ist die vereinfachte einphasige Darstellung einer elektrischen Anlage. Es zeigt die relevanten Betriebsmittel und ihre elektrische Verbindung und macht dadurch den Aufbau und die Funktionsweise der Anlage auf einen Blick nachvollziehbar. Als Abkürzung hat sich „SLD” durchgesetzt, daneben ist die englische Schreibweise single-line diagram verbreitet. In der Praxis werden für dasselbe Dokument auch die Bezeichnungen einphasiges Stromlaufdiagramm oder einphasiger Stromlaufplan synonym verwendet.

Im Unterschied zu einem dreiphasigen Stromlaufplan, wie ihn etwa der Schaltschrankbauer liefert, liegt der Fokus eines SLD nicht auf Vollständigkeit, sondern auf Lesbarkeit und Verständlichkeit. Gerade bei großen oder komplexen Anlagen ist es deshalb sinnvoll, mehrere SLD mit unterschiedlichem Fokus zu erstellen – je nachdem, wer das Dokument liest und wozu.

 

Wofür wird ein Single Line Diagram genutzt?

Ein SLD dient in erster Linie der schnellen Übersicht über die relevanten Hauptkomponenten einer elektrischen Anlage und erfüllt dabei mehrere zentrale Funktionen entlang des gesamten Projektverlaufs:

• Umsetzung der Netzbetreibervorgaben: Das SLD bildet die technischen Anforderungen des Netzbetreibers ab und schafft damit eine gemeinsame Grundlage für die Abstimmung mit Netzbetreiber, Endkunde und beteiligten Gewerken. Dazu gehören unter anderem die Vorgaben, die im Rahmen des E.9-Bogens übermittelt werden.
• Abbildung von Regel- und Schutzkonzept: Das SLD zeigt, an welcher Stelle innerhalb der Anlage Leistungsschalter, Sicherungen, Netzanalysegeräte und EZA-Regler verbaut sind und wie die Anlage betrieben bzw. abgeschaltet wird.
• Orientierung im laufenden Betrieb: Das Betriebspersonal nutzt das SLD bei Schalthandlungen, Wartungsarbeiten und der Störungssuche, da sich betroffene Anlagenteile auf einen Blick identifizieren lassen.
• Grundlage der Anlagenzertifizierung: Bei Energieanlagen ist das SLD ein zentrales Pflichtdokument. Es bereitet die Anlagentopologie für Netzbetreiber und Zertifizierungsstellen so auf, dass sie nachvollziehbar und prüfbar ist.

Wir bei Volt Vision erstellen SLDs von Anfang an im Rahmen der Netzanschlussplanung und begleiten sie bis zur Anlagenzertifizierung. Welche Rolle das SLD im gesamten Prozess spielt, zeigt sich weiter unten im Detail.

Was gehört in ein Single Line Diagram?

Ein Single Line Diagram bildet die primärtechnische AC-Struktur einer Anlage ab und ergänzt sie um die sekundärseitigen Konzepte für Messung, Schutz und Regelung. Den Ausgangspunkt bildet die schematische Darstellung der geplanten AC-seitigen Anlagenstruktur, vom Netzanschlusspunkt über sämtliche Unterverteilungen, Transformatoren und Leitungen bis hin zu den Wechselrichtern.

Die DC-Seite wird häufig ergänzend angedeutet, ist für das SLD jedoch nicht zwingend erforderlich. Ein in der Praxis häufig vergessenes, aber wichtiges Element sind die Leitungen zwischen den einzelnen Betriebsmitteln. Für die relevanten Leitungen sollten Typ, Querschnitt und Länge eindeutig ausgewiesen werden.

Neben der Primärtechnik müssen sekundärseitig alle für die Zertifizierung relevanten Informationen skizziert werden. Dazu zählen insbesondere:

• Messkonzept: Wandler gemäß TAB, Abrechnungszähler am Netzanschlusspunkt sowie Hilfsenergiezähler
• Schutzkonzept: Wandler gemäß TAB, Schutzgeräte sowie Mess- und Auslöseverbindungen und dazugehörige Leistungsschalter
• Regelungskonzept: Wandler gemäß TAB, Netzanalysegerät, EZA-Regler nach VDE-AR-N 4110, Fernwirktechnik, Direktvermarkter sowie Stellglieder, Kommunikationsleitungen inklusive verwendeter Protokolle und ggf. erforderlicher Schnittstellen
• USV-Anlagen: Kapazität, Spannungsebene sowie die versorgten Geräte

Welche Vorgaben gelten für ein Single Line Diagram?

Grundsätzlich gelten für die Erstellung eines SLD drei Ebenen von Vorgaben:

1. allgemeine Dokumentationsnormen
2. die einschlägige technische Anschlussregel
3. die TAB des zuständigen Netzbetreibers

Auf Normebene sind vor allem die DIN EN 60617 (Grafische Symbole für Schaltpläne) und die DIN EN 61082 relevant. Letztere legt die formalen Regeln für die Erstellung elektrotechnischer Dokumente fest.

Für Erzeugungsanlagen kommen darüber hinaus die Vorgaben der jeweils geltenden technischen Anschlussregel hinzu, etwa der VDE-AR-N 4110 oder VDE-AR-N 4120, je nach Anschlussebene der Anlage. Diese Regelwerke definieren, welche Funktionen von welchem Bauteil zu erfüllen sind, und bilden damit die inhaltliche Grundlage dafür, welche Komponenten im SLD mit welcher Funktion auszuweisen sind.

Zusätzlich ist für einzelne Bauteile die TAB des zuständigen Netzbetreibers zu berücksichtigen. Besonders relevant sind hier die geforderten Wandlergenauigkeiten sowie die Kurzschlussfestigkeit der eingesetzten Betriebsmittel, da diese Angaben unmittelbaren Einfluss auf die Dimensionierung und Kennzeichnung der im SLD dargestellten Komponenten haben.

 

Single Line Diagram: die wichtigsten Symbole

Die Symbole in einem Single Line Diagram folgen der DIN EN 60617. Durch die standardisierte Darstellung lassen sich Betriebsmittel und ihre Funktion unabhängig vom konkreten Anlagenaufbau eindeutig zuordnen. Dargestellt werden vor allem:

• Schalteinrichtungen
• Transformatoren
• Wandler
• Zähler
• Wechselrichter
• Schutzgeräte

Weitere Geräte werden schematisch als Kasten mit Bezeichnung dargestellt.

 

Leistungsschalter

Das Symbol zeigt einen Leistungsschalter mit Nennwerten, Unterspannungsauslöser und Spannungsanzeigesystem. Im Beispiel sind Bemessungsstrom (Iₙ) und Bemessungsausschaltvermögen (Icᵤ) direkt am Symbol vermerkt.

 

Spannungswandler

Dargestellt ist ein 3-Wicklungs-Spannungswandler mit Nenndaten gemäß der TAB des Netzbetreibers. Die Funktion wird hinter der jeweiligen Wicklung eingetragen:

• Wicklung 1: Zählung
• Wicklung 2: üEKS + Regelung
• Wicklung 3: Bedämpfung

 

Stromwandler

Der 3-Kern-Stromwandler wird im SLD mit den Nenndaten gemäß der TAB des Netzbetreibers dargestellt. Die Funktion wird hinter dem jeweiligen Kern eingetragen:

• Kern 1: Zählung
• Kern 2: Regelung
• Kern 3: Schutz

 

Zweirichtungszähler

Am Netzanschlusspunkt symbolisiert die Darstellung einen Zweirichtungszähler. Er erfasst getrennt Bezug und Einspeisung und ist damit der zentrale Abrechnungszähler in Erzeugungsanlagen.

Zweiwicklungstransformator

Das Symbol steht für einen Zweiwicklungstransformator mit Nenndaten. Vermerkt sind unter anderem Bemessungsleistung, Übersetzungsverhältnis, Regelbereich, Schaltgruppe, Kurzschlussspannung (uₖ) sowie Kurzschluss- und Leerlaufverluste.

 

Wechselrichter

Der Wechselrichter wird im SLD mit Hersteller und Typ ausgewiesen – im Beispiel ein SMA STP110-60. Über die Typangabe lassen sich die relevanten Einheitenzertifikate zuordnen, in denen die für die Zertifizierung erforderlichen Kennwerte hinterlegt sind.

 

Schutzgerät am Netzanschlusspunkt

Dargestellt ist ein Schutzgerät am Netzanschlusspunkt mit den vom Netzbetreiber geforderten Schutzeinstellwerten. Angegeben werden unter anderem übergeordneter Entkupplungsschutz, P-Überwachung, Systemschutz (Q-U-Schutz), Überstromzeitschutz (UMZ) und Erdschlussschutz – jeweils mit Ansprechwert und Auslösezeit.

Single Line Diagram erstellen: Anleitung und Beispiele

In unserer Netzanschlussplanung entsteht ein Single Line Diagram schrittweise und wird im Projektverlauf kontinuierlich ergänzt. Dabei gehen wir in vier Schritten vor: IST-Zustand dokumentieren, Primärtechnik nach TAR und TAB planen, Sekundärtechnik nach Rückmeldung des Netzbetreibers ergänzen sowie das vollständige SLD prüfen und freigeben.
Die folgenden Beispielgrafiken zeigen den Ablauf am SLD einer PV-Mischanlage.

 

Schritt 1: Primärbetriebsmittel im IST-Zustand dokumentieren

Im ersten Schritt wird aus vorhandenen Bestandsunterlagen sowie dreiphasigen Stromlaufplänen der Komponenten ein Gesamtplan der Anlagenstruktur im IST-Zustand erstellt, vom Netzanschlusspunkt bis zu den Wechselrichtern.

Erfasst werden dabei:

• relevante Nenndaten der Komponenten
• Kabel zwischen den einzelnen Verteilungen
• Sicherungsgrößen

Informationen, die zu diesem Zeitpunkt noch fehlen, werden farblich (rot) markiert, um den weiteren Klärungsbedarf sichtbar zu machen. Die noch offenen Angaben werden anschließend in Rückfrageschleifen oder im Rahmen von Vor-Ort-Terminen zusammengetragen. Hierzu zählen insbesondere:

• Dokumentation zur Übergabestation und weiteren Stationen im Werksnetz
• Transformator-Prüfprotokolle oder Typenschilder
• Kabeltypen und -längen
• Wandlertypenschilder

Wichtig: Ausschließlich die Anlagenstruktur entlang des Stromlaufpfads zu den Erzeugungsanlagen wird erfasst. Eine Gesamtdokumentation aller im Werk installierten Betriebsmittel ist für diesen Schritt nicht erforderlich.

Schritt 2: Primärbetriebsmittel nach TAR und TAB planen

Aufbauend auf der dokumentierten Bestandsstruktur wird im zweiten Schritt ein Entwurf erstellt, der alle primärtechnischen Komponenten enthält, die für den technisch korrekten Zubau der Erzeugungsanlage erforderlich sind.
Maßgeblich sind hierbei:

• die Vorgaben der jeweils einschlägigen TAR
• die TAB des zuständigen Netzbetreibers
• die bereits vorliegenden Pläne des PV-Anlagenbauers

So entspricht die geplante Anlagenstruktur bereits im Entwurfsstadium den regulatorischen Anforderungen.

Wichtig: Diese Planung ist stets mit dem ausführenden Anlagenerrichter, Solarteur oder Elektriker abzugleichen. Nur so ist sichergestellt, dass der Entwurf mit der tatsächlichen Umsetzbarkeit vor Ort sowie den geplanten Ausführungsdetails der jeweiligen Gewerke übereinstimmt.

Schritt 3: Sekundärtechnik nach Rückmeldung zum E.9 planen

Mit dem E.9-Netzbetreiberabfragebogen werden die Schutz- und Regelungsvorgaben bekannt, die der Netzbetreiber für die Anlage vorschreibt. Auf dieser Grundlage werden die erforderlichen Konzepte, insbesondere Schutz-, Mess- und Regelungskonzept, konkret geplant und im SLD eingezeichnet.

Zunächst wird das Schutzkonzept ergänzt. Es zeigt, welche Schutzgeräte an welcher Stelle wirken und wie sie mit den Leistungsschaltern verknüpft sind:

Anschließend kommt das Regelungskonzept hinzu. Es bildet ab, wie die Erzeugungsanlage die Netzbetreibervorgaben umsetzt – etwa über EZA-Regler, Netzanalysegerät und Fernwirktechnik:

Die Ausgestaltung erfolgt in Abstimmungsschleifen mit den beteiligten Gewerken, insbesondere dem Fernwirktechniker, dem Mittelspannungsplaner und dem PV-Schaltschrankbauer. In diesem Rahmen werden die einzusetzenden Geräte, die Kommunikationsstruktur sowie die zugehörige Datenpunktliste festgelegt.

Wichtig: Alle sicherheitsrelevanten Komponenten werden mit der jeweils erforderlichen USV-Berechnung abgesichert, damit ihre Versorgung auch im Störungsfall gewährleistet ist.

Schritt 4: Prüfen, abstimmen und freigeben

Abschließend wird das SLD auf Vollständigkeit und Umsetzbarkeit geprüft. Offene Punkte und Rückmeldungen der beteiligten Gewerke werden so lange eingearbeitet, bis die erforderlichen Informationen vollständig vorliegen und Schutz-, Mess- und Regelungskonzept korrekt umsetzbar sind. Erst anschließend erfolgt die gemeinsame Freigabe als Grundlage für die weiteren Prozessschritte.

Häufige Fehler bei Single Line Diagrammen

Bei der Prüfung fremder SLDs – etwa bei Übernahmen, Bestandsanlagen oder eingereichten Unterlagen – sehen wir immer wieder dieselben drei Fehler: eine nicht adressatengerechte Darstellung, eine fehlende oder falsche Bestandsdokumentation und fehlende Abstimmung mit den beteiligten Gewerken.

 

Nicht adressatengerechte Darstellung

Ein SLD sollte stets auf den jeweiligen Empfänger zugeschnitten sein, da nicht jeder Adressat alle enthaltenen Informationen benötigt. Wird diese Differenzierung vernachlässigt, führt dies in der Praxis häufig zu unnötigen Rückfragen und verlängert die Bearbeitungszeit bei externen Stellen wie Netzbetreibern oder Zertifizierern.

 

Fehlende oder falsche Bestandsdokumentation

Wird das SLD auf Basis einer unvollständigen oder fehlerhaften Bestandsdokumentation erstellt und die Anlage entsprechend zertifiziert, muss im Nachgang eine erneute Prüfung der ausreichenden Dimensionierung der Betriebsmittel erfolgen. Im ungünstigsten Fall stellt sich dabei heraus, dass einzelne Komponenten nicht ausreichend dimensioniert sind und ausgetauscht werden müssen, um die Konformitätserklärung überhaupt erhalten zu können, mit entsprechenden Mehrkosten und Zeitverzug.

 

Keine Integration der verschiedenen Gewerke

Das SLD muss allen beteiligten Gewerken (z.B. Regelungstechniker, Schutztechniker, MS-Anlagenbauer und PV-Anlagenbauer) bekannt sein und von diesen freigegeben werden. Fehlt diese Abstimmung, besteht das Risiko, dass eingesetzte Geräte nicht miteinander kompatibel sind oder dass in der Ausführung Abweichungen vom geplanten SLD umgesetzt werden, die im weiteren Projektverlauf nur schwer nachvollziehbar sind.

 

Bedeutung des Single Line Diagrams bei Netzanschluss und Anlagenzertifizierung

Für Netzanschluss und Anlagenzertifizierung ist entscheidend, dass Netzbetreiber, Zertifizierer und beteiligte Gewerke mit derselben, aktuellen Anlagenstruktur arbeiten. Das Single Line Diagram bildet dafür das zentrale Referenzdokument: Auf seiner Grundlage werden das Betriebskonzept der Anlage geprüft, Netzberechnungen durchgeführt und die technische Umsetzung zwischen den Beteiligten abgestimmt.

Für die Prüfung weist das SLD alle relevanten Komponenten sowie deren Einstellungen aus und macht das Zusammenspiel von Schutz-, Mess- und Regelungskonzept nachvollziehbar. Die übersichtliche Darstellung ermöglicht es Netzbetreibern und Zertifizierern, die Anlagentopologie und die Umsetzung der geforderten Konzepte effizient zu bewerten, ohne sich durch umfangreiche Detaildokumentationen arbeiten zu müssen.

Das SLD entsteht dabei nicht als einmaliges Dokument, sondern wird im laufenden Projektprozess kontinuierlich überarbeitet und verfeinert, ausgehend von der Bestandsdokumentation über die Primärplanung bis zur Einarbeitung der sekundärtechnischen Vorgaben nach Rückmeldung des E.9. Auf der finalisierten Fassung bauen anschließend mehrere Prozessschritte auf:

• Netzberechnungen
• Abstimmung mit den beteiligten Gewerken
• Anlagenzertifizierung
• Konformitätserklärung

Das SLD verbindet damit die einzelnen Schritte von der Netzanschlussplanung bis zur Inbetriebnahme und stellt sicher, dass Planung, Prüfung und technische Umsetzung auf demselben Anlagenstand basieren.

 

Netzanschluss mit Volt Vision planen

Du planst eine PV-, Speicher- oder Mischanlage und benötigst ein SLD, das der Prüfung durch Netzbetreiber und Zertifizierer standhält? Auch wenn Bestandsunterlagen fehlen, ein vorhandenes SLD ergänzt werden muss oder die Netzbetreibervorgaben noch einzuarbeiten sind, unterstützen wir dich bei der weiteren Planung. Wir begleiten den gesamten Netzanschluss – von der ersten Bestandsaufnahme bis zur endgültigen Betriebserlaubnis.

Mit über 210 laufenden Netzanschlussprojekten und mehr als 165 ausgestellten Anlagenzertifikaten kennen wir die Anforderungen von Netzbetreibern und Zertifizierern aus der täglichen Praxis.

Sprich uns an. Im unverbindlichen Erstgespräch klären wir, welche Unterlagen vorliegen und wie der nächste Schritt zum Netzanschluss aussieht.