Sekundärtechnik für intelligente Verteilnetze

Andreas Rauwolf, Diplomingenieur

Experte für Sekundärtechnik im Verteilnetz und Geschäftsführer der Rauwolf Etec GmbH

Andreas Rauwolf ist studierter Ingenieur der Elektrotechnik und unterstützt seit über 15 Jahren Energieversorger, Stadtwerke und Industrieunternehmen mit eigenem Mittelspannungsnetz bei der Digitalisierung zur Überwachung und Steuerung ihrer Netze. Im Fokus steht dabei Sekundärtechnik wie innovative Messtechnik für mehr Ausfallsicherheit und die Überwachung und Steuerung der Netze. Hintergrund ist die Tatsache, dass sich die Anforderungen an die Sekundärtechnik  - im Vergleich zur Primärtechnik - sehr schnell ändern. Auf seinem Youtube-Kanal erklärt Rauwolf als Smart Grid Experte, worauf es ankommt.

Die Einspeisung grüner Energien und zunehmender Einsatz nicht-linearer Verbraucher im Stromnetz lässt sich seiner Meinung nach meistern – auf lange Sicht und in kleinen Schritten.

Andreas Rauwolf

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Es ging los mit der Einbindung der erneuerbaren Energien, Windkraftanlagen, Solaranlagen und Ähnlichem. Und dann hat man festgestellt: Hoppla, das Netz kann ich so, wie ich es früher betrieben habe, nicht mehr weiter betreiben. Ich brauche mehr Intelligenz, mehr Software, mehr Regelungstechnik.

Andreas Rauwolf

Nachgehakt: Warum Sekundärtechnik im Verteilnetz jetzt auf den Prüfstand muss

3 Fragen der LIVARSA Netzwerk-Redakteure an Andreas Rauwolf, Diplomingenieur, Experte für Sekundärtechnik im Verteilnetz – und damit für Smart Grid bzw. intelligente Stromnetze.

Wenn Sie eine zentrale Herausforderung an jeden, der ein Verteilnetz verantwortet – egal ob Stromversorger oder Industrieunternehmen – nennen müssen, welche wäre das?

Eine der großen Herausforderung liegt ganz klar – und das kann man heute ja in jeder Zeitung lesen - darin, die regenerativen Energien so in das Netz einzubinden, dass die Ausfallsicherheit auf dem hohen Stand bleibt, den wir in Deutschland aktuell haben. Da Wind- und Sonnenkraft volatil sind, müssen die Netze mehr überwacht und mehr gesteuert werden.

Das geht aber nur, wenn ich entsprechende Messtechnik und Software einsetze, die sogenannte Sekundärtechnik. Genau die jedoch istauf höchst unterschiedlichem Stand.. Erschwerend kommt hinzu, dass der Gesetzgeber ständig neue Anforderungen an diese Sekundärtechnik stellt – sodass diese schrittweise ausgebaut werden muss. Dazu muss man erst einmal den Überblick und das interne Knowhow haben. Dieses aufzubauen, kostet sehr viel Zeit.  

Das Thema Ausfallsicherheit wird vom Gesetzgeber groß aufgehängt, wie reagieren die Energieversorger auf entsprechende Gesetze?

Eine zentrale Rolle spielt in diesem Punkt die Bundesnetzagentur, da sie die Netzbetreiber reguliert und überwacht. Energieversorger müssen regelmäßig ihre Ausfallzeiten und Netzzuverlässigkeit berichten. Liegen sie unter dem Durchschnitt, müssen sie entweder aktiv etwas verbessern oder finanziell kompensieren. Folglich haben sie selbst ein Interesse daran, ihre Ausfallsicherheit auf einem hohen Level zu halten. Das Mittel dazu ist die ständige Verbesserung ihrer Netzinfrastruktur.

Was haben nun die eben erwähnten neuen Energien damit zu tun? Die Antwort: diese Quellen sind volatil und speisen nicht konstant Energie in die Netze ein. Will man nun vor diesem Hintergrund die Versorgungssicherheit gewährleisten, muss man wissen, wann besonders viel Stromzufuhr zu erwarten ist oder wann das Gegenteil auftritt.. Dies wiederum erfordert eine flexiblere und intelligentere Netzinfrastruktur. Daher investieren Energieversorger seit einiger Zeit vermehrt in Technologien, die eine stabile Integration erneuerbarer Energien ermöglichen, wie zum Beispiel Energiespeicher und – teilweise schon automatisierte - Steuerungssysteme​.

Ausfallsicherheit ist ein Thema – ein anderes ist die Stromqualität. Das hat lange Zeit nur Industrieunternehmen beschäftigt, ist aber längst auch bei Energieversorgern angekommen. Warum?

Tatsächlich lag der Fokus für Power-Quality lange Zeit nur auf  Verteilnetzen großer Industrieunternehmen, wo der zunehmende Einsatz von elektronischen, nicht-linearen Verbrauchern (vor allem in Maschinenparks) zu starken Oberschwingungen führte, die teilweise Maschinen massiv beschädigten oder störte. Das Problem betraf aber in der Regel nur die Unternehmen selbst.

Heute ist das Problem in den Verteilnetzen angekommen. Denn auch im Privathaushalt steigt die Anzahl nicht-linearer Verbraucher in Form von Wärmepumpen, Ladesäulen, Solaranlagen mit Wechselrichtern, LED-Leuchtmittel etc. Das heißt, es ist jetzt auch ein Thema, um das sich die Energieversorger kümmern müssen. Das tun sie auch, denn es gibt Normen wie z.B. die DIN 50 160, die Grenzwerte für diese Störungen verbindlich festlegen.

Bedeutet: am Netzanschluss eines Verbrauchers oder Kunden dürfen diese Werte nicht überschritten werden. Die Energieversorger überwachen dies – wobei Messtechnik zum Einsatz kommt - und ergreifen notfalls auch Maßnahmen, um die Stromqualität auf konstant hohem Niveau zu halten und andere Stromverbraucher vor Schäden zu schützen. Schlimmstenfalls dürfen sie sogar einen Verbraucher vom Verteilnetz nehmen. Eine weniger drastische Maßnahme ist der Einsatz von Filtertechnologien, die die Oberschwingungen glätten – zum Beispiel der elektrische Effizienzfilter von Livarsa, der direkt am Mittelspannungstransformator installiert wird.

Prof. Dr.-Ing. Jörg Bausch

Das Ziel ab 2038 nur noch erneuerbare Energien zu nutzen, ist eine politische Zielzahl. Ich persönlich glaube, dass wir das leisten können, weil es einfach ein Prozess ist. Das wird Schritt für Schritt gehen, weil wir dazu lernen. Ob es dann genau 2038 wird, werden wir sehen.

Andreas Rauwolf

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