Erneuerbare Energien 03. Aug 2022 Von Heinz Wraneschitz

Stromrichter sorgen für stabile Stromnetze

Stromnetze brauchen keine großen, zentralen fossilen Großkraftwerke, um stabil zu sein. Stromrichter können das europäische Verbundnetz auch bei hohem Ökostromanteil am Laufen halten.

Wie stabilisieren wir die Stromnetze ohne (oder mit immer weniger) Großkraftwerke? In ihnen sorgen rotierende Generatormassen für die netzbildende Eigenschaft. Es geht aber auch mit Stromrichtern, hat ein Forschungskonosrtium ermittelt. Die andere wichtige Maßnahme: Stromnetzausbau. Im Bild das Umspannwerk Erlangen-Kriegenbrunn. Die bisher doppelten Leiterseile wurden durch Vierleitersysteme ersetzt. In den Masten und auf den Leitungen sind die Umbauteams zu sehen.
Foto: Heinz Wraneschitz

Das europäische Verbundnetz „kann zukünftig auch ohne die stabilisierende Wirkung der Synchrongeneratoren konventioneller Kraftwerke betrieben werden.“ So lautet das zentrale Ergebnis des „Verbundprojekts Netzregelung 2.0“. Ein Großprojekt, in das bis zum Regierungswechsel das von Peter Altmaier geführte Bundeswirtschafts- und -energieministerium rund 10 Mio. € an Fördermitteln steckte, umgesetzt von einem Konsortium aus Fraunhofer-Instituten und der Energiewirtschaft (s. Kasten).

Hilfe gegen den Blackout: Räumlich verteilte Sicherheitselemente sollen die Stromnetze stabil halten

In dessen Amtszeit waren die Erkenntnisse noch nicht bekannt. Deshalb ist im „Praxisleitfaden Netzausbau“, den der CDU-Minister Altmaier im September 2021 in Empfang nahm, nur zu lesen: „Jede Verzögerung des Netzausbaus bremst die Energiewende und riskiert das Ziel der Klimaneutralität.“ Nicht enthalten aber war, wie sich das Übertragungs- und Verbundnetz verhalten werde, wenn irgendwann fast nur noch wechselrichterangebundene Kraftwerke Strom erzeugen.

Stromnetze brauchen keine Großkraftwerke mit rotierenden Massen für die Stabilisierung

Nun also das grundsätzlich erfreuliche Abschlussergebnis: Das Stromübertragungsnetz in Deutschland und Europa wird auch ohne Kern-, Gas-, Kohle-, Ölkraftwerke nicht in die Knie gehen. „Ein nahtloser Übergang ist realisierbar“, heißt es in dem Abschlussbericht.

Der Projektkoordinator von „Netzregelung 2.0“, Philipp Strauß vom Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik (IEE) aus Kassel, ist „überzeugt, dass sich das Verbundnetz – und im Störfall genauso Teilnetze – auch mit sehr hohen Stromrichteranteilen stabil halten lässt“. Sprich: Wechselrichter können heute schon Stromnetze stabilisieren, oder gar nach Ausfall wieder hochfahren. Sie sind also, so der Fachausdruck, „netzbildend“. Denn, so der stellvertretende IEE-Leiter: Mittlerweile seien solch netzbildende Eigenschaften bereits für Anlagen mit sehr großen Stromrichtern vorgeschrieben. Die seien zum Beispiel „zur Blindleistungskompensation im Übertragungsnetz oder in Kopfstationen der Hochspannungsgleichstromübertragung (HGÜ) eingesetzt“, so in einer Mitteilung der Projektbeteiligten.

Stromrichter müssen fit gemacht werden für die Stabilisierung von Stromnetzen

Wichtig ist aber dabei: Es müssen eben „systematisch netzbildende Wechselrichter verwendet“ werden. Dazu aber brauche es nicht nur jene großen in HGÜs und Co., sondern: „Eine räumliche Verteilung der netzbildenden Anlagen ist notwendig und Momentanreserve kann im Übertragungs- und im Verteilungsnetz bereitgestellt werden.“

Energiewende: Die deutschen Stromnetze stehen vor einer Zerreißprobe

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