Intelligente Netztechnologie für Ökostrom

18.8.2011 Smart Transformer - erster selbstregelnder Ortsnetztrafo

Ein spannungssicheres Stromnetz trotz zunehmender Einspeisung regenerativ erzeugter Energie – in zwei Gemeinden südwestlich von Bremen ist dies bereits Realität. Dort haben drei innovative Smart Transformer der Maschinenfabrik Reinhausen die Spannungsregelung im Verteilnetz übernommen. Dank intelligenter Mess- und Informationstechnologie ist diese Weltneuheit in der Lage, Netzdaten kontinuierlich auszuwerten und bei Gefahr einer Spannungsbandverletzung automatisch zu reagieren. Der Smart Transformer löst damit das Problem von Netzbetreibern, die Netzspannung auch bei schwankender dezentraler Stromeispeisung innerhalb festgelegter Grenzwerte zu halten.

Nach erfolgreichen Feldtests in Hessen und Bayern sind drei selbstregelnde Ortsnetztrafos im August in den Gemeinden Stuhr und Weyhe ans Netz gegangen. Sie fungieren hier als innovatives technisches Herz des Forschungsprojekts e-Home, das gemeinsam von E.ON Avacon, dem Energieforschungszentrum Niedersachen (efzn) und der Maschinenfabrik Reinhausen (MR) durchgeführt wird. Ziel des Projektes ist, die Auswirkungen des Einspeise- und Verbraucherverhaltens auf Niederspannungsnetze zu ermitteln.

Problem: Spannungsschwankungen durch Ökostrom


Beim herkömmlichen Netzbetrieb, wie er bis vor ein paar Jahren Usus war, erfolgte die Stromeinspeisung zentral und lastabhängig von einem Erzeuger in eine Richtung. Diese Stromversorgung ‘von oben nach unten’ machte es relativ einfach, die Spannung im Stromnetz innerhalb des bei uns üblichen Niveaus von 230 V +/- 10% zu halten und den sicheren Betrieb der an das Netz angeschlossenen Geräte zu gewährleisten. Durch die ständig wachsende Zahl regenerativer Stromerzeuger wie Photovoltaikanlagen von Haushalten, Mini-Blockheizkraftwerke und kleine Windenergieanlagen wird immer mehr Energie dezentral in das Netz eingespeist. Dies führt dazu, dass Stromerzeugung und -verbrauch nicht mehr aufeinander abgestimmt sind, wodurch es in Verteilnetzen nicht nur zu größeren Spannungsschwankungen, sondern teilweise auch zu massiven Spannungsbandverletzungen kommt. Dazu trägt auch bei, dass sich die Leistung regenerativer Erzeuger und damit die Netzspannung durch vorüberziehende Wolken oder Windböen sehr schnell ändern kann (hohe Volatilität). Dieses Problem war von Netzbetreibern bisher nur durch den kostenintensiven Bau weiterer Stromleitungen und die Integration zusätzlicher Transformatoren in den Griff bekommen.

Smart Transformer – Spannung intelligent geregelt


Mit dem Smart Transformer bietet die Maschinenfabrik Reinhausen nun den weltweit ersten selbstregelnden Ortsnetztransformator. Ausgestattet mit moderner Mess- und Informationstechnologie wertet er die Netzdaten kontinuierlich aus. Besteht die Gefahr, dass der für einen sicheren Netzbetrieb erforderliche Spannungsbereich über- oder unterschritten wird, reagiert der Smart Transformer sofort selbstständig und korrigiert die Spannung nach unten oder oben. Dadurch gewährleistet der regelnde Ortsnetztrafo nicht nur die Einhaltung der zulässigen Spannungsgrenzen, er sorgt auch für eine optimierte Ausnutzung vorhandener Reserven. Dies ermöglicht, Ausbaumaßnahmen des Stromnetzes aufzuschieben, unter Umständen kann sogar ganz darauf verzichtet werden. Ein weiteres Plus der patentierten Technik ist, dass ohne zusätzliche Infrastruktur mehr regenerativ erzeugte Energie in Niederspannungsnetze eingespeist werden kann. Für Energieversorger ergeben sich dadurch beachtliche Kosteneinsparungen bei gleich bleibender Versorgungssicherheit.

Weitere Informationen:
www.ehome-projekt.de