Forschungsprojekt DEA-Stabil

Je mehr dezentrale Photovoltaik- und Windenergieanlagen in das Stromnetz einspeisen, desto mehr müssen diese ihren Beitrag zur Netzstabilität leisten. Es ist nicht länger nur relevant, die Energie- und Leistungsbilanzen der erneuerbaren Energien im Nachhinein zu erfassen – stattdessen muss deren Anteil im Vorfeld mit einbezogen werden, um den sicheren Netzbetrieb zu gewährleisten. Welche Anforderungen sich aus dieser Betrachtung an die Kraftwerkseigenschaften der Photovoltaik- und Windenergieanlagen ergeben, untersucht das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE (ehemals Fraunhofer IWES) in Zusammenarbeit mit der ENERCON GmbH, der TenneT TSO GmbH und dem DERlab e.V., in dem Projekt »DEA-Stabil« (DEA steht für »dezentrale Stromerzeugungsanlagen«). Das Projekt trägt dazu bei, die Stabilität des Stromnetzes besser bestimmen, bewerten und im Endeffekt verbessern zu können. Darauf aufbauend werden neue Anforderungen an die Regelung der DEA bezüglich ihrer Eigenschaften gegenüber dem Netz entwickelt sowie neue Verfahren zur Sicherstellung der Netzstabilität entworfen. Inwiefern die innerhalb des Projekts herausgestellten erweiterten Kraftwerkseigenschaften die Netzstabilität tatsächlich unterstützen, wird anhand eines Demonstrators praktisch nachgewiesen.

Unter anderem werden die Projektpartner verschiedene Störszenarien wie etwa einen plötzlichen Spannungsabfall simulieren, auf welche die Photovoltaik- und Windenergieanlagen auf verschiedene Weise reagieren sollen. Hieraus ergibt sich, welche technischen Anforderungen der DEA sich als am sinnvollsten erweisen und welche Regelverfahren benötigt werden. Ein Schwerpunkt liegt auf schnellen lokalen Regelungsverfahren, mit denen Leistung und Spannung der Stromnetze kontrolliert werden sollen.

Im Rahmen des Projekts wird die Übertragbarkeit der Erkenntnisse auf andere Länder im ENTSO-E Gebiet untersucht und es werden Empfehlungen zur europäisch harmonisierten Weiterentwicklung von Netzanschlussrichtlinien erarbeitet. Innerhalb Deutschlands sind die Netzanschlussrichtlinien für lokale Nieder- sowie regionale Mittelspannungsnetze, an welche die Photovoltaik- und Windenergieanlagen größtenteils angeschlossen sind, bereits hinsichtlich der wachsenden Zahl erneuerbarer Energie-Anlagen angepasst worden. Die Anlagen müssen dazu beitragen, sowohl Frequenz als auch Spannung dieser Stromnetze stabil zu halten. Aber auch der Einfluss auf die Systemsicherheit im Übertragungsnetz rückt bei hohen Durchdringungsgraden stärker in den Fokus, so dass die Photovoltaik- und Windenergieanlagen zukünftig noch weitere zusätzliche Anforderungen hierfür erfüllen müssen. Innerhalb des Projekts DEA-Stabil liegt ein Schwerpunkt der Untersuchungen daher auf den Auswirkungen der an das Nieder- und Mittelspannungsnetz angeschlossenen Anlagen auf das übergeordnete Übertragungs- bzw. Hoch- und Höchstspannungsnetz.