Fraunhofer ISE testet netzbildende Wechselrichter - Neues Prüfverfahren weiterer Meilenstein für stabile Stromnetze

© AdobeFreiburg - Die Energiewende hängt nicht nur vom Ausbau erneuerbarer Energien ab, sondern auch von stabilen Stromnetzen. Im Projekt "GFM Benchmark" hat das Fraunhofer ISE nun ein Prüfverfahren für netzbildende Wechselrichter entwickelt - und erstmals an Geräten verschiedener Hersteller getestet.

Mit dem Ausbau erneuerbarer Energien und Batteriespeicher müssen künftig auch Anlagen außerhalb der Netzbetreiber zur Netzstabilisierung beitragen. Dazu ist eine einheitliche Definition des netzdienlichen Verhaltens erforderlich, die es bisher noch nicht gibt. Das soll sich ändern.

Das Problem: Uneinheitliche Normen erschweren bisher Bewertung netzdienlicher Leistungen
Die geplanten vollintegrierten Netzkomponenten der Übertragungsnetzbetreiber können den Bedarf an netzbildender Leistung allein nicht decken. Deshalb müssen auch Kundenanlagen zur Netzstabilisierung beitragen, indem sie eine stabile Netzspannung mit gleichbleibender Amplitude und Frequenz bereitstellen. Bislang fehlte jedoch eine einheitliche Definition, sodass Hersteller ihre Geräte unterschiedlich programmierten und die Bewertung ihres Verhaltens schwerfiel.

In einem ersten Schritt hat Fraunhofer ISE gemeinsam mit den Netzbetreibern 50Hertz Transmission GmbH, Transnet BW GmbH, Amprion GmbH und Tennet TSO GmbH ein Mess- und Bewertungsverfahren zu den Stabilisierungseigenschaften von Wechselrichtern entwickelt.

Fraunhofer-Tests liefern wichtige Erkenntnisse für Hersteller
Im Labor prüfte das Fraunhofer ISE-Team anschließend sieben Speicherumrichter von unterschiedlichen Herstellern - von Pilotanlagen bis zu Serienprodukten - unter realistischen Bedingungen. Dabei wurden auch kritische Netzsituationen simuliert, wie Frequenzsprünge, Kurzschlüsse oder Phasensprünge. „Bei Anforderungen, die klar definiert sind, zeigten die Geräte ein ähnliches Verhalten. In anderen Fällen gab es große Unterschiede, und fast jedes Gerät lieferte wertvolle Hinweise für Optimierungen“, erklärt Projektleiter Roland Singer.

Nachweisverfahren als Grundlage für die Markteinführung
Die gewonnenen Erkenntnisse flossen direkt in die Normungsarbeit ein. So wurde der VDE FNN-Hinweis "Netzbildende Eigenschaften" erstellt, der Anforderungen und Nachweisführung für solche Geräte beschreibt und die Grundlage für den künftigen Markt für Momentanreserve bildet, der ab Anfang 2026 startet.

Mit dem neuen Prüfverfahren kann das Fraunhofer ISE-Team Hersteller und Anwender künftig bei Zertifizierungsmessungen unterstützen. Parallel läuft die europäische Normungsarbeit weiter: ENTSO-E (Europäischer Verband der Übertragungsnetzbetreiber) entwickelt einen Leitfaden, der netzbildende Anforderungen europaweit vereinheitlichen und in nationale Regelungen überführen soll.