Berlin, 31. Januar 2012 – Viele Bürger haben die Chance der erneuerbaren Stromerzeugung erkannt und in Photovoltaik-, Windkraft- und Biogasanlagen investiert. Damit der dezentral erzeugte Strom aufgenommen werden kann, müssen die Stromnetze umgerüstet und an einzelnen Stellen verstärkt werden. Findige Ingenieure haben Lösungen entwickelt, mit denen die Verteilnetze bis zu vier mal so viel Strom aufnehmen können ohne neue Kabel verlegen zu müssen. Das spart erhebliche Kosten.

MdB Josef Göppel hat zwei vielversprechende Pilotprojekte in den letzten Wochen besucht. In Larrieden bei Feuchtwangen sorgt ein regelbarer Ortsnetztransformator dafür, dass Solaranlagen, Biogasanlagen und ein Windrad ohne Gefahr für die Netzstabilität zuverlässig einspeisen können. In Unterfranken wurde der Wechselrichter einer Freiflächenphotovoltaikanlage so ausgelegt, dass er 24 Stunden am Tag Blindstrom bereitstellen kann. Blindstrom ist das Schmiermittel für den Stromtransport. Das Netz verträgt damit deutlich mehr Einspeisung von Sonnen- und Windstrom.

Doch wie funktioniert das Ganze genau? Hier finden Sie die wichtigsten Fragen und Antworten:

 

2012 liefern erneuerbare Energien mehr als 20 % des deutschen Stromverbrauchs. Deshalb müssen sie auch mehr Verantwortung für die Netzstabilität übernehmen.

Also Bau neuer Stromleitungen?

Es gibt prinzipiell acht Möglichkeiten, das Stromnetz stabil zu halten:
1.    Erzeugungsmanagement (Lastdrosselung)
2.    Nachfragesteuerung (Lastverlagerung)
3.    Bau zusätzlicher Transformatoren
4.    Erweiterte Regelung im Mittelspannungsnetz
5.    Leitungsbau
6.    Speicherbau
7.    Blindleistung aus Wechselrichtern
8.    Regelbare Ortsnetztransformatoren

Alle Welt redet von Leitungs- und Speicherbau!

Ja, beides ist aber teuer und langwierig. Als schnell realisierbare Lösungen stehen zwei technische Neuentwicklungen zur Verfügung,
 

• Spannungsstabilisierung mit Wechselrichtern und

• Regelbare Ortsnetztransformatoren.

Schön, aber wie funktioniert das?

Begeben wir uns auf einen kleinen Ausflug in die Physik. Was geht in einer Stromleitung vor sich?

Strom – was ist das eigentlich?

Elektrischer Strom besteht aus Elektronen, die sich in eine bestimmte Richtung bewegen.

Warum bewegen sich Elektronen?

Indem jemand am Ende einer Leitung zusätzliche Elektronen einspeist und so Druck aufbaut.

Stellen Sie sich zum Vergleich einen vollen Gartenschlauch vor.

Sie drehen den Wasserhahn etwas auf und sofort fließt am anderen Ende das Wasser heraus. So ist es auch beim Strom.

Ist das alles?

Nicht ganz! Das strömende Wasser entspricht dem Elektronenfluß. Den nennt man Stromstärke. Der Druck im Wasserschlauch heißt beim Strom Spannung. Entscheidend ist, dass die Spannung immer gleich hoch bleibt, sonst fließt bald kein Strom mehr.

Klar! Und wo ist dabei das Problem?

Jeder Verbraucher, der den Strom einschaltet, senkt die Spannung ab. In Millisekunden müssen von irgendwoher wieder neue Elektronen ins Netz kommen.

Je ungleichmäßiger ein Stromnetz beansprucht wird, desto höher ist der Bedarf an Regelleistung.

Wie kann man regeln?

Eine Möglichkeit ist die sogenannte Blindleistung. Sie besteht aus einem kleinen Teil der Elektronen im fließenden Strom, Sie besteht aus einem kleinen Teil der Elektronen im fließenden Strom, die den Zeittakt etwas später wechseln und so Spannungsschwankungen ausgleichen können. Zu viel Blindstrom belastet jedoch das Netz zusätzlich, weil er mit transportiert werden muss, aber beim Verbraucher keine Wirkleistung bringt.

Woher kommt die Blindleistung?

Die bedarfsgerechte Erzeugung der Blindleistung für die Spannungssteuerung ist eine Aufgabe der Kraftwerke. Im Prinzip können das auch dezentrale Anlagen mit erneuerbaren Energien übernehmen.

Wer weiß denn, wie viele Steuerelektronen gerade benötigt werden?

Mikrochips zur ständigen Messung der Stromspannung, schön verteilt über ganz Deutschland. Sie können in jeden Wechselrichter eingebaut werden. Bei größeren Anlagen braucht der Stromnetzbetreiber allerdings einen Zugriff zur Steuerung von außen.

Eine Rieseninvestition?

Keineswegs! Moderne Wechselrichter in Solarstromanlagen können die Optimalspannung von 230 Volt durch gezielte Impulse von Blindstromelektronen in ihrem Netzabschnitt bereit stellen. Das erspart manche zusätzliche Stromleitung im Verteilnetz, weil die vorhandenen Leitungen gezielter ausgelastet werden können.

Wirklich?

Ja. Im Stromnetz der Zukunft können Einspeiser spannungsgeführt betrieben werden. Die Wechselrichter können übrigens auch nachts Blindleistung erzeugen und damit rund um die Uhr zur Spannungshaltung beitragen.

Woher nehmen die Wechselrichter nachts den Strom?

Sie ziehen einen kleinen Impulsstrom aus dem Netz oder sie holen ihn aus ihrem Batteriespeicher.

Ein Speicher neben jeder Solaranlage?

Genau! Es geht nämlich bei plötzlichen Verbrauchspitzen darum, 30 Sekunden zu überbrücken, bis gasbetriebene Blockheizkraftwerke im Schwarm anspringen.

Die Solaranlagen der Zukunft arbeiten nicht nur bei Sonnenschein, sondern liefern rund um die Uhr spannungshaltende Blindleistung und Kurzzeitüberbrückungen.

Klingt gut, aber was kostet das alles?

Die Entwickler dieser Technik sagen, mit einem „System-Dienstleistungs-Bonus“ von 1,5 Ct/kWh für den Betreiber der jeweiligen Solaranlage würde sich das neue System schnell verbreiten.

Ist damit das Stromnetz fit für die erneuerbaren Energien?

Nicht ganz! Das alte Stromnetz lief nur in eine Richtung, von den Großkraftwerken zu den Verbrauchern. Jetzt kommen Einspeisungen von den Enden her. Bisher lässt sich die Spannung nur in großen Umspannwerken beeinflussen. Nötig ist aber eine viel feinere Regelung in jedem Ortsnetz.

Zukunftsmusik?

Nein! Eine naheliegende Lösung besteht darin, den Ortsnetztransformator regelbar zu machen. Dadurch könnte bereits das Niederspannungsnetz deutlich höhere Spannungsschwankungen als bisher aufnehmen. Das kann die Aufnahmefähigkeit des Gesamtnetzes deutlich erhöhen und ist in vielen Fällen kostengünstiger und schneller zu realisieren als der Bau zusätzlicher Stromleitungen.

Wie funktioniert das genau?

Die Spannung am Transformator hängt von der Zahl der Drahtwicklungen um einen Magnetkern ab. Im schaltbaren Trafo sitzt eine Reihe unterschiedlicher Wicklungen nebeneinander. Ein Schalter springt von einer Wicklung zur anderen. Es ist wie beim Getriebe eines Autos.

Kann man die Spannung im Netz nicht auch mit intelligenten Stromzählern im Haushalt steuern?

Zähler können nicht direkt steuern, wohl aber Elektrogeräte gezielter einschalten.

Die Ausstattung sämtlicher Haushalte mit intelligenten Stromzählern und steuerbaren Haushaltsgeräten braucht auch Zeit.

Klüger ist es, jetzt strategische Punkte gezielt zu regeln. Das sind dann nur 600.000 Stationen, von denen jede 50 bis 250 Haushalte versorgt. Dort sitzt der Regler, der die Spannung konstant hält. Er kann 90 % der spontanen Abweichungen ausgleichen!

Die deutsche Energiewende

Seit dem Beschluss für eine echte Energiewende mit Atomausstieg entstehen zahlreiche neue technische Lösungen. Deutsche Ingenieure stehen weltweit in der vordersten Reihe beim Einfügen der erneuerbaren Energien in die Stromnetze. Die Welt schaut gespannt auf das deutsche Experiment!

Weitere Informationen finden Sie in einem Spiegel Online-Artikel: http://www.spiegel.de/wirtschaft/unternehmen/0,1518,791119,00.html

und in einem Interview mit dem Entwickler von regelbaren Ortsnetztrafos: http://www.energie-und-technik.de/automatisierung/news/article/81460/.

 

Göppel wendet sich an Energiekommissar Oettinger

Berlin, 31. Januar 2012 – Bundeswirtschaftsminister Rösler plant, die stromintensive Industrie dafür zu belohnen, dass sie in kritischen Netzsituationen ihre Stromnachfrage drosselt. Bis zu 60.000 Euro Entgelt sollen im Einzelfall gezahlt werden. MdB Josef Göppel hält diesen Vorstoß für eine dreiste Provokation. Erst zu Beginn des Jahres wurde die Befreiung der großen Energieverbraucher von Netzentgelten großzügig ausgeweitet. Bisher mussten die Unternehmen im Gegenzug durch das zeitweise Abschalten von Anlagen zur Stabilisierung des Netzes beitragen, nun sollen sie dafür auch noch bezahlt werden. Damit würde die Entlastung von 1,1 Milliarden Euro nochmal um 100 Millionen Euro steigen – auf Kosten aller anderen Stromverbraucher.

Der Umweltobmann der CDU/CSU-Bundestagsfraktion sucht deshalb Unterstützung bei der EU-Kommission. Dort prüft man die deutschen Pläne bereits, weil die Kostenentlastung der Industrie so weitgehend ist, dass sie den Wettbewerb in Europa verzerrt. Göppel schreibt an Energiekommissar Oettinger: „Es kann nicht sein, dass die Industrie nicht an den Kosten der Energiewende beteiligt wird. Es profitieren vor allem energieintensive Unternehmen von einer von fossilen Rohstoffen unabhängigen und damit sicheren und langfristig kostengünstigen Stromversorgung. Ich möchte Sie aus diesen Gründen bitten, sich für eine strikte Anwendung der europäischen Wettbewerbsregeln einzusetzen.“

Massenprotest an die Abgeordneten

Berlin, 31. Januar 2012 – Die Wechselrichter aller größeren Solarstromanlagen über 10 kWp müssen aus Gründen der Netzsicherheit nachgerüstet werden. Das Bundesumweltministerium bereitet eine entsprechende Verordnung vor. Zahlreiche Betroffene haben sich deshalb an ihre Bundestagsabgeordneten gewandt. Sie fordern eine faire Kostenaufteilung.

Hintergrund des Problems ist, dass bis Mai 2011 Photovoltaik-Anlagen mit Wechselrichtern ausgestattet wurden, die die Anlagen bei Erreichen und Überschreiten einer Netzfrequenz von über 50,2 Hertz automatisch abschalten. Aufgrund des Zubaus von Photovoltaik-Leistung in den vergangenen Jahren stellt diese ursprünglich als Sicherung gedachte Einrichtung inzwischen ein Risiko für das Übertragungsnetz dar. Im Extremfall schalten sich viele Solaranlagen gleichzeitig ab. Dies erhöht die Gefahr von großflächigen Stromausfällen.

Deshalb ist die Lösung der 50,2-Hertz-Problematik wichtig. Praktisch geht es darum, ein gleichzeitiges Abschalten zahlreicher Photovoltaik-Anlagen bei Überschreitung einer Netzfrequenz von 50,2 Hertz zu vermeiden. Dafür ist die Umrüstung von etwa 315.000 Photovoltaik-Anlagen erforderlich. Dies bestätigen die Ergebnisse einer Studie, die im Auftrag von BSW Solar, EnBW TNG AG und VDE/FNN erstellt wurde. Wichtig ist, dass nur Anlagen über 10 kWp (Flächenbedarf etwa 80-100 m²), die nach dem 1. September 2005 installiert wurden, von der Umrüstung betroffen sind. Die meisten Photovoltaik-Anlagen auf Einfamilienhäusern werden von der Umrüstungspflicht nicht erfasst.

Bei den größeren Anlagen setzt sich MdB Josef Göppel dafür ein, dass die Anlagenbetreiber nur mit einer geringen Pauschale beteiligt und die restlichen Kosten über die Netzbetreiber umgelegt werden können. Er hält eine Koordinierung durch die Netzbetreiber auch deshalb für sinnvoll, weil die Umrüstung der PV-Wechselrichter dann in den umfassenden Ausbau der Verteilnetze eingebunden ist und Synergieeffekte genutzt werden können. Einen Teil der Kosten sollten deshalb alle Stromverbraucher gemeinsam tragen, weil alle von dieser technischen Modernisierung profitieren.

Berlin, 31. Januar 2012 - Das Bundesumweltministerium hat die neuen Richtlinien für die Förderung von „Mini-KWK-Anlagen“ (Anlagen bis 20 kWel) veröffentlicht. Das Förderprogramm wird vom Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) verwaltet.

Neue Mini-Blockheizkraftwerke bis 20 kWel in Bestandsbauten können einen einmaligen Investitionszuschuss erhalten, der nach der elektrischen Leistung der Anlagen gestaffelt ist. So erhalten zum Beispiel sehr kleine, für Ein- und Zweifamilienhäuser besonders geeignete Anlagen mit einer Leistung von 1 kWel 1.500 €, große Anlagen mit 19 kWel hingegen 3.450 €.

Fördervoraussetzung ist, dass die Anlage bestimmte Effizienzkriterien erfüllt. Eine Liste förderfähiger Anlagen wird spätestens ab dem 15. März 2012 auf der Homepage des BAFA veröffentlicht werden. Dort finden sich auch weitere Informationen zum Förderprogramm:

http://www.bafa.de/bafa/de/energie/kraft_waerme_kopplung/mini_kwk_anlagen/index.html

Ab 1. April 2012 können unter obiger Internet-Adresse Anträge eingereicht werden. Ab diesem Zeitpunkt finden Antragsteller hier auch die zu verwendenden Formulare.

Veraltete Heizungsanlagen durch ein hoch energieeffizientes Mini-BHKW zu ersetzen, schont das Klima und den Geldbeutel. KWK-Anlagen erreichen durch die Nutzung der bei der Stromerzeugung anfallenden Abwärme eine besonders hohe Brennstoffausnutzung und sind daher besonders klimafreundlich. Die Anlagen können überall dort eingesetzt werden, wo ein Wärmebedarf besteht, in Wohngebäuden sowie im Bereich Gewerbe, Handel und Dienstleistungen.

Mini-BHKW werden außerdem eine wichtige Rolle bei der Energiewende spielen. Wenn sie zentral gesteuert werden, können sie als „Schwarmkraftwerk“ eingesetzt werden. Das bedeutet, dass sie immer dann Strom liefern, wenn Wind und Sonne wenig Elektrizität erzeugen. Die dabei anfallende Wärme lässt sich gut zwischenspeichern. Das Förderprogramm verlangt deshalb, dass die Anlagen von Anfang an für einen späteren Betrieb im Schwarm geeignet sind.

Die Voraussetzungen für eine Förderung sind:

• Die Primärenergieeinsparung muss für Anlagen kleiner 10 kWel mindestens 15 % und für Anlagen von 10 kWel bis einschließlich 20 kWel mindestens 20 % gegenüber einer reinen Gas- oder Ölheizung und konventioneller Stromerzeugung betragen.

• Außerdem ist ein Gesamtjahresnutzungsgrad von mindestens 85 % einzuhalten.

• Der Wärmespeicher muss mindestens 1,6 kWh pro installiertem kWel aufnehmen können.

• Die Steuerung und Regelung muss für eine wärme- und stromgeführte Betriebsweise inklusive eines intelligenten Wärmespeichermanagements geeignet sein.

• Ab 3 kWel muss die Anlage mit einem Messsystem zur Bestimmung des aktuellen Strombedarfs (Smart Meter) ausgerüstet sein.