VDE|FNN-Roadmap: Lösungsansätze zum Umbau der Netze Im Zuge der Energiewende werden in Deutschland vermehrt kleinere Anlagen zur Elektrizitätserzeugung an das Mittel- oder Niederspannungsnetz angeschlossen. Um auch in diesem zunehmend komplexen Energieversorgungssystem eine zuverlässige Stromversorgung zu gewährleisten, müssen die Netze an diese neuen Anforderungen angepasst werden. Welche Herausforderungen es beim Ausbau und technischen Umbau noch zu bewältigen gilt und wo Lösungsansätze liegen, beschreibt das Forum Netztechnik/Netzbetrieb im VDE (VDE|FNN) in seiner aktuellen Veröffentlichung „Technische Herausforderungen zum Umbau der Netze“.
Kernthemen des Dokumentes sind die Gewährleistung der statischen Spannungshaltung, die Ablösung des klassischen Schwungmassensystems konventioneller Kraftwerke durch Wechselrichter sowie das Verhalten bei einem Fehlerfall, der die Netzstabilität beeinflusst. Die im Rahmen der Roadmap erarbeiteten Konzepte sollen in die VDE-Anwendungsregeln und Normen einfließen.
Netzbetreiber sind zur Einhaltung einer bestimmten Spannungsqualität verpflichtet. Der vermehrte Anschluss von dezentralen Erzeugungsanlagen birgt aber die Gefahr, dass die zulässigen Grenzen des Spanungsbandes immer häufiger verletzt werden. Der VDE|FNN hat in der Anwendungsregel VDE-AR-N 4105 bereits festgelegt, dass sich Erzeugungsanlagen an der statischen Spannungshaltung beteiligen müssen.
Im Hinblick auf die wachsende Anzahl kleiner Erzeugungsanlagen und die Ablösung von Großkraftwerken mit ihren rotierenden Massen durch viele über Wechselrichter einspeisende Erzeugungsanlagen werden nun neue Stellmöglichkeiten für die Spannungshaltung benötigt. Unter Berücksichtigung energiesystemtechnischer Maßnahmen wie der Anwendung stufenstellbarer Ortsnetztrafos und Längsregler, oder steuerungstechnischer Schritte, wie die Anwendung von Blindleistungs- oder Wirkleistungsnetzführung, wird das Expertengremium jetzt Konzepte und Lösungen erarbeiten, damit die Spannungsqualität auch in einem zunehmend dezentralen Erzeugerumfeld gewährleistet ist.
Eine weitere Herausforderung beim Umbau der Netze liegt laut FNN darin, dass sich nach heutigen Regelungen Erzeugungsanlagen in der Niederspannungsebene vom Netz trennen, wenn infolge von Netzfehlern kurzzeitige Spannungseinbrüche in der übergelagerten Ebene auftreten. Je nach Anzahl der betroffenen Anlagen oder Größe ihrer Leistung kann die Systemstabilität unter diesen Abschaltungen leiden. Im Hinblick auf die Zunahme der an dieses Netz angeschlossenen Erzeugungsanlagen müsse jetzt geprüft werden, ob und in welchen Fällen eine Trennung vom Netz nach Spannungseinbruch vermieden werden kann.
Schwerpunkte der Analysen im VDE|FNN sind derzeit die Systematisierung von Problemfällen dieser Art und deren Systemrelevanz, die Inselnetzerkennung sowie die Kurzschlussstromeinspeisung bei dezentralen Erzeugungsanlagen. Nach Abschluss dieser Analysen werden die Experten robuste Konzepte für das Verhalten dezentraler Erzeugeranlagen im Fehlerfall erarbeiten.
Das Forum Netztechnik/Netzbetrieb im VDE (FNN) ist der zuständige Ausschuss für die Erarbeitung von VDE-Anwendungsregeln und technischen Hinweisen für den sicheren und zuverlässigen Betrieb der Übertragungs- und Verteilungsnetze. FNN ist ein Ausschuss des VDE mit eigenem Fördererkreis und Geschäftstelle und fördert als moderne, gemeinnützige Expertenplattform den Erfahrungsaustausch und trägt zur Weiterentwicklung von Netztechnik und Netzbetrieb sowie des Zähl- und Messwesens bei.
Mitglieder sind Unternehmen, Organisationen, wissenschaftliche Einrichtungen und Behörden mit besonderem Interesse an den Themengebieten Netztechnik/Netzbetrieb. Im Fokus stehen dabei die technischen Anforderungen an Betriebsmittel und Anlagen, an die bedarfsgerechte Vorhaltung und den Ausbau von Netzen, die technische Sicherheit unter anderem bei Auslegung und Netzplanung sowie operative Aspekte beim sicheren und zuverlässigen Betrieb von Netzen.
Weitere Informationen unter: www.vde.com/fnn-netzumbau.
Quelle: Forum Netztechnik/Netzbetrieb im VDE (FNN)