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Netzstabilität: Künftige Solarparks und Batterien können Stromnetz stützen

Auch Batteriespeicher und kleine Kraftwerke müssen künftig zur Netzbildung beitragen, also einer stabilen Frequenz. Ein neues Testverfahren hilft dabei.
/ Mario Petzold
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Ein Mitarbeiter des Fraunhofer-Instituts bereitet einen netzbildenden Wechselrichter für die Messungen im eigens eingerichteten Labor vor. (Bild: Fraunhofer ISE)
Ein Mitarbeiter des Fraunhofer-Instituts bereitet einen netzbildenden Wechselrichter für die Messungen im eigens eingerichteten Labor vor. Bild: Fraunhofer ISE

Das Fraunhofer-Institut für solare Energiesysteme(öffnet im neuen Fenster) hat untersucht, wie gut netzbildende Wechselrichter bereits sind und inwiefern die Hersteller die Vorgaben der deutschen und europäischen Netzbetreiber umsetzen. Sieben Unternehmen stellten entsprechende Anlagen mit einer Leistung zwischen einigen Kilowatt und 5 Megawatt für Tests zur Verfügung. Einige waren noch Prototypen, andere bereits auf dem Markt.

Geprüft wurde das Verhalten bei schnellen Frequenzänderungen, Kurzschlüssen und Phasensprüngen, den typischen Ursachen für Stromausfälle. Dabei zeigte sich, dass die Geräte in Situationen, die von den Netzbetreibern klar umrissen sind und für die bereits Normen bestehen, sehr ähnlich reagieren.

Gleichzeitig sei bei fast allen netzbildenden Wechselrichtern noch Optimierungsbedarf vorhanden, sagte Projektleiter Roland Singer. Aber auch das Testverfahren selbst konnte im Zuge der Messungen noch weiter verbessert werden.

Finden diese Wechselrichter zukünftig im Stromnetz an Solarparks, privaten Solaranlagen und Stromspeichern Verbreitung, können sie zu einer stabilen Netzfrequenz beitragen. Dafür müssen sie jedoch möglich gleich und vorhersehbar auf kritische Situationen reagieren.

Normen noch im Entwicklungsprozess

Die Erkenntnisse aus den Prüfungen tragen dazu bei, die Normen für den Einsatz im europäischen Stromnetz festzulegen. So wird zum Beispiel gerade noch an der genauen Definition gearbeitet, was genau netzbildende Eigenschaften sind.

Das Forum Netztechnik/Netzbetrieb des Verbandes der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik (VDE FNN) hat dazu gerade einen Hinweis veröffentlicht, damit in Zukunft Stromreserven in Batterien nicht nur bei Engpässen aushelfen, sondern auch zur Stromnetzstabilisierung beitragen können. Dies soll schon ab 2026 separat vergütet werden.

Noch wird diese Aufgabe größtenteils zentral übernommen, entweder durch Großkraftwerke oder netzbildende Maßnahmen der Netzbetreiber wie rotierende Phasenschieber in Umspannwerken. Laut Berechnungen des Fraunhofer-Instituts reicht das jedoch nicht aus, weshalb zusätzlich viele kleine und kleinste Wechselrichter an der Stabilisierung der Netzfrequenz und Amplitude beteiligt werden sollen.


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