Die Spannungshaltung im Verteilnetz stellt eine zentrale Herausforderung der Energiewende dar. Aber was verbirgt sich überhaupt hinter dem Begriff Spannungshaltung und warum ist die Einhaltung der Spannung überhaupt gefährdet?
Für den sicheren Betrieb von elektrischen Geräten ist es wichtig, die Netzspannung an der Steckdose immer innerhalb enger Grenzen zu halten. Eine zu geringe Spannung kann dazu führen, dass Geräte nicht mehr korrekt funktionieren. Eine Überspannung führt schlimmstenfalls zur Zerstörung der Geräte. Deshalb darf die Spannung laut einer Normvorgabe nie mehr als 10 % von der Nennspannung abweichen. In der Nähe von Kraftwerken ist die korrekte Spannung immer durch die Regelung sichergestellt. Je weiter der Strom jedoch über Kabel und Freileitungen transportiert wird, desto weiter sinkt die Spannung ab. Vor der Energiewende wurde die elektrische Energie in der Regel vom Großkraftwerk zum Endverbraucher transportiert. Die eventuell absinkende Spannung war vom Netzbetreiber leicht kontrollierbar. Durch starke Einspeisung, beispielsweise Wind- und Photovoltaikanlagen, steigt die Spannung an sonnigen und windreichen Tagen an den Enden der Leitungen im Gegensatz dazu an. Um diese trotzdem in den sicheren Grenzen halten zu können, wurden, neben dem klassischen Netzausbau, eine Reihe alternativer Maßnahmen entwickelt, auf die die Verteilnetzbetreiber zurückgreifen können. Diese Seite ist bietet einen Überblick über die Probleme und Lösungsmaßnahmen im Zusammenhang mit dem Spannungband im Verteilnetz.

Spannungshaltungsmaßnahmen im Überblick

Systemvergleich der Niederspannungsnetze

In 20 Netzen wird in diskreten Zubauschritten die Integration von Erzeugungskapazität am Beispiel der Photovoltaik simuliert. Nach jedem Zubauschritt wird die maximale Spannungsanhebung berechnet. Bei Spannungsbandverletzungen oder der Stromtragfähigkeitsgrenze eines Betriebsmittels erfolgt ein Netzausbau. Dabei werden die Optionen regelbarer Ortsnetztransformator, die Parallelverkabelung, drei Stufen des Einspeisemanagements (Spitzenkappung auf 85 %, 70 % und 55 %), die Blindleistungsregelung (cos(\varphi)), der Zubau von zusätzlichen Ortsnetzstationen und die Verwendung von Strangreglern untersucht.

Forschungsstelle für Energienetze und Energiespeicher (FENES)

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