Neue Technologien in alten Netzen

Durch intelligentes Netzmanagement werden diese Kriterien seitens der Energieversorgungsunternehmen (EVU) am Einspeisepunkt der Netznutzer überwiegend erfüllt. Das heißt, die Qualität der Versorgungsspannung im Sinne der Norm wird seitens der Lieferanten vielerorts noch gewährleistet. Aber ob für alle Betriebsmittel diese normativen Grenzfestlegungen der Netzqualitätsaspekte auch immer verträglich sind und ob der Betriebsablauf Grenzwertverletzungen von bis zu acht Stunden pro Woche vertragen kann, ist eine völlig andere Betrachtung.

Zudem ist es eine weitere Besonderheit elektrischer Energie, dass ihre Qualität auch in einem hohen Grad vom Abnehmer beeinflusst wird. Denn der Versorger liefert nur die Spannung, die angeschlossenen Betriebsmittel legen den resultierenden Stromverlauf fest und die Netzimpedanzen bestimmen, ob es zu Netzrückwirkungen, also zur Verzerrung der Spannung kommt, was wiederum alle Betriebsmittel zu spüren bekommen. Jeder Netznutzer wird also gleich zweifach motiviert, die Qualität der elektrischen Energie zu überwachen: zur qualitativen Wareneingangskontrolle vom Lieferanten und zur Selbstkontrolle, ob seine angeschlossenen Verbraucher nicht Ursache von Netzstörungen sind.

Um die Zusammenhänge von Netzqualität und Lastabnehmern einordnen zu können, ist ein Blick in die Vergangenheit nötig: Elektrische Verteilnetze, die noch vor der Jahrtausendwende in Betrieb gingen, wurden konzipiert, um beispielsweise klassische Verbraucher wie Motoren im Maschinenbau oder Pick-and-place-Anlagen in der Nahrungsmittelindustrie mit elektrischer Energie zu versorgen. Seitdem haben sich in der Elektrotechnik Produkte mit hoher Geschwindigkeit entwickelt und neue Lösungen haben ihre eigene Infrastruktur überholt. Und die Entwicklung steht hier noch am Anfang. Besonders in der Gebäudetechnik und in Rechenzentren werden im Zuge von Energieeffizienzmaßnahmen der Einsatz neuer Komponenten und ihre Vernetzung zunehmen. Speziell durch die Implementierung neuer Energieeinspar- und Steuerungstechnologien geht damit eine Zunahme von nichtlinearen Lasten einher. Diese sind wiederum maßgeblich für die Qualität der Netze – gemessen in Spannung, Frequenz und Oberschwingungen – verantwortlich.