In der öffentlichen Diskussion wird derzeit viel über die Laufzeitverlängerung der Kernkraftwerke sowie die langfristige Versorgungssicherheit in Deutschland diskutiert. Dabei wird auch auf die Rolle der Stromnetze sowie die Notwendigkeit von erweiterten Speichermöglichkeiten hingewiesen. Auch Smart Grid, das intelligente Netz, erscheint als Zukunftsthema. Es entsteht dabei der Eindruck, dass zwar Handlungsbedarf besteht, die Auswirkungen aber erst in einigen Jahren spürbar sein werden. Dass der Umbau der Stromnetze bereits begonnen hat, ist vielen Energieanlagenbauern aber auch Verbrauchern nicht ausreichend bewusst.
Veränderte Anforderungen für Netzanbindung
Ein Schlüsselereignis für die Netzbetreiber war die Großstörung im Jahr 2006 in Westeuropa. Ausgelöst durch die Abschaltung einer Höchstspannungsleitung kam es zu einem Netzausfall, der in weiten Teilen Westeuropas zu einem Stromausfall führte. Den Netzbetreibern wurde damals bewusst, dass die bisherigen Anforderungen für die Anbindung von Erzeugungsanlagen an die Stromnetze grundsätzlich verändert werden müssen und zwar sehr schnell. Bis dahin hatten die Betreiber in den technischen Richtlinien gefordert, dass sich Stromerzeugungsanlagen im Falle eines Netzfehlers automatisch vom Netz trennen. Dies stützte sich jedoch auf die von denselben Unternehmen betriebenen Großkraftwerke, die direkt am Hoch- und Höchstspannungsnetz angeschlossen sind und mit denen in der Vergangenheit die Netze stabilisiert wurden. Angesichts der vermehrten Einspeisung von Windenergieanlagen und dezentralen Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen ist dies nicht mehr länger möglich. Die seit 2003 nur für Windenergieanlagen diskutierten Änderungen sind nach Auffassung der Netzbetreiber schnellstmöglich auch für alle anderen Erzeugungstechnologien, das heißt insbesondere mit Kraftmaschinen angetriebene Synchrongeneratoren, aber auch für Brennstoffzellen und Solaranlagen umzusetzen, die mit Wechselrichtern ausgestattet sind. Damit die geänderten Anforderungen auch technisch realisiert werden können, müssen sich die Hersteller frühzeitig einbringen. Der VDMA Fachverband Power Systems und die betroffenen Anlagenbauer beteiligen sich deshalb intensiv an den Diskussionen. So beteiligte sich der VDMA bereits an der ersten Netzstudie der Deutschen Energieagentur (Dena), die den für die Anbindung von Windenergieanlagen erforderlichen Netzausbau untersuchte. Auch bei der derzeit kurz vor dem Abschluss stehenden Dena-Netzstudie II ist VDMA Power Systems beteiligt. Diese analysiert umfassend den Netzumbau- und Optimierungsbedarf und ist unter anderem auch eine wichtige Grundlage für das Energiekonzept der Bundesregierung, das im Herbst 2010 vorgelegt werden soll.
Diskussion um technische Richtlinien
In verschiedenen Arbeitsgremien mit den Netzbetreibern werden darüber hinaus die technischen Richtlinien für die verschiedenen Spannungsbereiche sowie die zur Produktzertifizierung erforderlichen Grundlagen diskutiert. Hier konnten in den letzten Wochen wichtige Fortschritte erreicht werden. So zeichnet sich für Verbrennungskraftmaschinen-Anlagen wie Erdgas-BHKW und Biogasanlagen, die an das Mittelspannungsnetz angeschlossen sind, eine Verlängerung der derzeit am 31.12.2010 auslaufenden Ausnahmeregelung ab. In der Regelung war eine befristete Aussetzung von der Forderung einer dynamischen Netzstützung geregelt. Grundlage für die Einigung war unter anderem eine vom VDMA koordinierte Simulationsstudie von Motoren- und Generatorenbauern aus fünf europäischen Ländern. Auch bei den festgefahrenen Gesprächen zur Neufassung der Anschlussbedingungen für das Niederspannungsnetz konnten Kompromisse gefunden werden. Dies betrifft in erster Linie die Blindleistungsbereitstellung sowie die Anordnung der Schutzgeräte. Darüber hinaus soll in den nächsten Monaten ein Road-Map-Prozess gestartet werden, der mittel- und langfristig Entwicklungsziele definiert und eine aus Herstellersicht dringend erforderliche Planungssicherheit schafft. Während für die Veränderungen im Hoch- und Mittelspannungsnetz die Sicherstellung der Netzstabilität im Vordergrund steht, spielt bei der Anbindung von Erzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz vor allem auch die intelligente Verknüpfung der Anlagen eine große Rolle, das heißt die informationstechnische Einbindung der Anlagen. In verschiedenen Normungsgremien werden hierfür die erforderlichen Datenformate definiert sowie in mehreren Modellregionen im Rahmen des E-Energy-Projektes der Bundesregierung erprobt. Die hohen Erwartungen an die Netze der Zukunft werden jedoch nur umsetzbar sein, wenn es gelingt, standardisierte Übertragungsformate zu entwickeln. Die Hersteller unterstützen diese Bemühungen deshalb voll. Bis dieses Ziel erreicht ist, dürfte es allerdings noch einige Zeit dauern. Denn die bisherigen Netzleitsysteme können noch keine einheitlichen Übertragungsprotokolle zur Verfügung stellen und die Informationsinfrastruktur ins Niederspannungsnetz fehlt oft gänzlich und muss erst neu aufgebaut werden.
Die Qualität des Netzes wird sich ändern
Die oben skizzierten Änderungen betreffen in erster Linie den Energieanlagenbau. Aber auch Verbraucher sollten sich bewusst sein, dass sich die Qualität des Netzes ändern wird: Geringe Ausfallzeiten, niedrige Spannungs- und Frequenzschwankungen werden angesichts der sich rasch verändernden Netze keine Selbstverständlichkeit mehr sein. Für kritische Prozesse müssen daher Netzersatzanlagen beziehungsweise eine unterbrechungsfreie Stromversorgung noch genauer geprüft werden.☐
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