Fraunhofer IWES: Neue aktive Wechselrichter-Steuerung erspart Netzausbau

Kassel / Münster – Das Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik (IWES) hat ein neues Wechselrichter-Regelungssystem entwickelt. Mit dem Einsatz kann das Stromnetz stabilisiert und der Ausbau auf der Verteilnetzebene reduziert oder verhindert werden. Das spart nicht nur Kosten, wie ein Feldtest zeigen soll.

Wie der Bine Informationsdienst mitteilt, wollen die Forscher mit dem neuen Regelungssystem verhindern, dass mit einer Erweiterung des Photovoltaik(PV)-Ausbaus auch die Verteilnetze ausgebaut werden müssen. Zudem kann eine bessere Regelung der Wechselrichter die Kosten enorm senken.

Aktives Wechselrichter-Steuerungssystem spart bis zu 80 Prozent

Je mehr PV-Anlagen ins Stromnetz speisen, desto wichtiger ist es, dass an verschiedenen Punkten Blindleistung bereitgestellt wird. Dies ist notwendig, um das zulässige Spannungsband im Netz einzuhalten. Eine wichtige Aufgabe übernehmen dabei die Wechselrichter von PV-Anlagen. Sie sorgen dafür, dass die benötigte Blindleistung von den Photovoltaik-Anlagen erzeugt und am Anschlusspunkt ins Netz eingespeist wird. Eine geschickte Regelung des Wechselrichters kann dabei die Spannung absenken und die Belastung der Netze reduzieren. „Kosten-Nutzen-Analysen zeigen, dass mit aktiv an der Spannungshaltung beteiligten PV-Wechselrichtern die Ausbaukosten bis zu 80 Prozent geringer sind als beim herkömmlichen Netzausbau“, erklärt der wissenschaftliche Projektleiter Dr. Christian Töbermann vom Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES in Kassel.

Regelungsmöglichkeiten für Wechselrichter erweitert

Im Rahmen des Projektes „Integration großer Anteile Photovoltaik in die elektrische Energieversorgung“ haben die Wissenschaftler mit Industriepartnern alternative Regelungsmöglichkeiten für PV-Wechselrichter entwickelt. Ergebnis: Die neue Regelung kann die Aufnahmefähigkeit von Niederspannungsnetzen für weitere PV-Leistung steigern. Zudem werde verhindert, dass der Überspannungsschutz anspricht und eine Trennung der Anlage vom Netz stattfindet.

Unterstützung bei Ihrer Forschung erhält das Fraunhofer Institut dabei vom Bundeswirtschaftsministerium. Das Ministerium fördert das Projekt "PV-Integrated" über eine Laufzeit von vier Jahren und lässt die Ergebnisse in Projekte der Internationalen Energieagentur (IEA) einfließen.

Neue Wechselrichtersysteme im Praxistest

Die neuen Wechselrichtersysteme arbeiten bei den Netzbetreibern Bayernwerk und dem Wechselrichter-Hersteller SMA im Test, um die Erfahrungen in der Praxis mit den theoretischen Forschungsergebnissen zu vergleichen. Eine Testanlage steht bei dem mittelständischen Unternehmen Franz Xaver Denk in Niederalteich, dessen PV-Anlage 70 Prozent des Jahresenergiebedarfs deckt. Sämtliche Verbraucher und das PV-System sind an das Mittelspannungsnetz von Bayernwerk angeschlossen. „Im Rahmen des Feldversuchs haben wir nachgewiesen, dass PV-Systeme technisch und wirtschaftlich eine sehr attraktive Lösung zur lokalen Blindleistungskompensation und zur flexiblen Blindleistungsbereitstellung für den effizienten Netzbetrieb sind“, erklärt Daniel Premm von SMA.