Wie sich das Stromverteilnetz schrittweise automatisieren lässt

Intelligente Ortsnetzstationen - die Neuronen des Smart Grid

23. September 2013, 10:42 Uhr | Heinz Arnold
Die regelbare Ortsnetzstation von Siemens
Die regelbare Ortsnetzstation von Siemens
© Siemens

Wechselnde Energieflussrichtungen, Lastschwankungen und Spannungsbandeinhaltung - das sind mit der zunehmenden Einspeisung aus volatilen Energiequellen die Herausforderungen im Stromverteilnetz. Intelligente Ortsnetzstationen können sowohl die Mittelspannungs- als auch die Niederspannungsnetze überwachen und steuern. Sie ermöglichen damit den Aufbau eines Smart Grids und sparen hohe Investitionen in den Ausbau des Verteilnetzes.

Die Einspeisung von Strom aus Wind- und Photovoltaikanlagen ins Stromnetz führt heute bereits zu massiven Problemen. Überspannungen bis zu 260 V können durchaus auftreten und Schäden verursachen. Wenn es zu Überspannungen kommt und sich deshalb die Wechselrichter der Solaranlagen abschalten, kann es für den Energieversorger teuer werden, denn laut EEG muss er auch den Strom an den Betreiber der PV-Anlage bezahlen, den dieser aufgrund der Abschaltung nicht ins Netz einspeisen konnte.

Was können die Energieversorger tun? Ihnen bleiben im Grunde fünf Möglichkeiten. Erstens, das Niederspannungsnetz auszubauen, also neue Kabel zu verlegen. Das ist teuer. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, Batteriespeicher ins Netz zu integrieren. Hierzu laufen bereits Pilotprojekte bei verschiedenen Netzbetreibern. Über Erzeugungs- und Lastmanagement das Angebot und den Bedarf an Energie in Einklang zu bringen und Spitzen zu glätten, ist ebenfalls eine Option. Derzeit laufen verschiedene Pilotprojekte, die Aufschluss geben sollen, welches Potenzial im Lastmanagement steckt, welche Techniken dazu erforderlich sind und wie die Akzeptanz bei den Verbrauchern aussieht. Erste Ergebnisse der Pilotprojekte zeigen aber, dass sich das Lastverschiebungspotenzial in Privathaushalten in engen Grenzen hält. Die vierte Möglichkeit besteht darin, Blindleistung einzuspeisen. Dazu müssen Messeinrichtungen im Netz installiert und die Messwerte übertragen werden. Auch die Wechselrichter für die Photovoltaikanlagen sind heute blindleistungsfähig, allerdings gibt es einen großen Bestand an Altanlagen, die nicht blindleistungsfähig sind. Damit müssen die EVUs also leben.

Um Blindleistung ins Verteilnetz einspeisen zu können, müssen die Ortnetzstationen mit den technischen Voraussetzungen ausgestattet und automatisiert werden. Die dazu erforderlichen Komponenten können verschiedene Hersteller bereits liefern. Weil diese Technik grundsätzlich schon zur Verfügung steht, sind viele EVUs derzeit dabei, mit intelligenten Ortsnetzstationen Erfahrungen zu sammeln. An Punkten im Netz, wo ein hoher Anteil an Strom aus regenerativen Quellen eingespeist wird - heute meist durch PV-Anlagen erzeugt -, lohnt es sich, diese intelligenten Ortsnetzstationen zu installieren. Sie kosten zwar um den Faktor 2 bis 2,5 mehr als herkömmliche Stationen, dafür können sich die EVUs aber den Netzausbau sparen, oder sie können ihn zumindest reduzieren. Außerdem ist zu erwarten, dass mit steigenden Produktionszahlen die Kosten sinken und der Einsatz der intelligenten Ortsnetzstationen damit künftig wirtschaftlich attraktiver wird. Deshalb versprechen intelligente Ortnetzstationen, die häufig unterschätzten Probleme im Verteilnetz wirtschaftlich und zeitnah lösen zu können. Intelligente Ortsnetzstationen werden deshalb eine wesentliche Rolle im Smart Grid spielen.


  1. Intelligente Ortsnetzstationen - die Neuronen des Smart Grid
  2. Was macht eine Ortsnetzstation intelligent?
  3. Elemente der intelligenten Ortsnetzstationen
  4. Der regelbare Ortsnetztrafo

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