Skalierbare Netzstabilisierung zum Schutz von Industriebetrieben

Spannungsschwankungen und Oberschwingungen in Stromversorgungsnetzen können insbesondere bei Produktionsanlagen mit empfindlichen Steuerungskomponenten zu Unterbrechungen oder Ausfällen führen. Um Industrienetze davor zu schützen, hat ein Entwicklungskonsortium im Verbundprojekt "Netz-Patron" Komponenten für eine skalierbare Netzstabilisierung auf Mittelspannungsebene und zur aktiven Kompensation von Oberschwingungen in Industrienetzen entwickelt.

Der Kurztitel Netz-Patron des vom Bundeswirtschaftsministerium mit rund 6,7 Mio. Euro geförderten Forschungsprojekts steht für "Netzstabilisierung auf Mittelspannungsebene – Entwicklung einer uneingeschränkt skalierbaren Netzkopplungstechnologie zum Schutz von Industriebetrieben vor Spannungsstörungen aus dem Netz bei gleichzeitiger Stabilisierung des Netzes". Das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE hat die Funktion und Wirksamkeit der neuen Einheiten in seinem Testzentrum "SysTec" getestet und bestätigt. Nun sollen die einzelnen Komponenten zur Serienreife weiterentwickelt werden.

Lösungen für unterschiedliche Industrieumgebungen

In Teilprojekten haben die Verbundpartner etwa ein aktives Filter für die Kompensation von Oberschwingungen, einen Spannungsstabilisator sowie einen skalierbaren Pufferkondensator mit doppelter Energiedichte entwickelt.

Damit ist ein modularer, skalierbarer Komponente-Baukasten entstanden, mit dem sich für unterschiedliche Anforderungen in Industrieumgebungen wirksame Entkopplungslösungen gegenüber dem Stromversorgungsnetz realisieren lassen.

Das Steinbeis Transferzentrum Energie hat als Ergänzung der elektrotechnischen Komponenten ein übergeordnetes Energiemanagementsystem ("Netz-Patron-Hub") zur kontinuierlichen Überwachung, Bewertung und dynamischen Parametrierung des Netz-Patrons entwickelt. Auf der Grundlage aggregierter Daten lässt sich der Wirkungsgrad des Netz-Patrons bewerten.

Als zentraler Zugriffspunkt und Datenspeicher dient der Netz-Patron-Hub darüber hinaus als Koppelelement für Drittsysteme und ermöglicht unter anderem die Fernwartung / Remotezugriff als auch die Bereitstellung weiterer angeschlossener Dienstleistungen der Projektpartner.