Sicherer Strom an Rhein & Main

Für die Energieübertragung mit Wechselstrom ist Blindleistung unerlässlich. Sie wird genutzt, um das Spannungsniveau im Netz bei der Übertragung großer Leistungen über weite Strecken stabil zu halten – etwa, um im Norden erzeugten Windstrom in den industriereichen Süden Deutschlands zu transportieren. Mithilfe von Blindleistung kann die Spannung im Stromnetz je nach Bedarf angehoben oder abgesenkt werden. Bisher haben vorwiegend die Generatoren großer Kraftwerke Blindleistung erzeugt. Da im Zuge des Kohle- und Atomausstiegs viele von ihnen vom Netz gehen, setzen Netzbetreiber wie Amprion zunehmend selbst neue Technologien für die Bereitstellung von Blindleistung ein.

„Die Energiewende verändert die Struktur der Stromerzeugung im deutschen Stromnetz. Das erfordert einerseits einen Ausbau des Übertragungsnetzes und andererseits dessen Ergänzung um Blindleistungskompensationsanlagen“, sagt Joëlle Bouillon, Projektsprecherin bei Amprion. „Diese Kompensationsanlagen helfen uns dabei, die erheblichen Spannungsschwankungen auszugleichen, die durch die schwankende Einspeisung erneuerbarer Energien an den Netzknoten entstehen.“

Blindleistungskompensation in Kriftel

In Kriftel steht eine Hybridanlage zur Blindleistungskompensation. Hybrid bedeutet, dass sie aus zwei Einheiten besteht: einem mechanisch geschalteten Kondensator mit Dämpfungsnetzwerk (MSCDN) und einem Static Synchronous Compensator (STATCOM).

Die MSCDN-Anlage basiert auf Kondensatoren, mit denen sich die Spannung im Netz anheben lässt. Sie verringert die erforderliche Übertragung von Blindstrom auf den angrenzenden Leitungen und erhöht so die maximale Übertragungsleistung. Die STATCOM-Anlage ist eine Kompensationsanlage zur Umformung elektrischer Energie, mit der sich die Spannung im Netz sowohl anheben als auch absenken lässt. Auch sie wird eingesetzt, um das Spannungsniveau im Netz aufrechtzuerhalten. Mit ihr ist die Blindleistung stufenlos und sehr schnell einstellbar, sodass Amprion unmittelbar auf wechselnde Bedingungen im Netz reagieren und die Spannung stabilisieren kann.

„Indem wir solche Anlagen gleichmäßig im Übertragungsnetz verteilen, müssen wir die Blindleistung nicht über weite Strecken transportieren und können so die Leitungen effizient für den Energietransport nutzen“, sagt Marc Großmann aus dem Bereich Primärtechnik und Betriebsmittel bei Amprion und Teilprojektleiter STATCOM. „Aufgrund ihrer zentralen Lage im Frankfurter Raum und an einer wichtigen Nord-Süd-Achse im Übertragungsnetz war es in der Umspannanlage Kriftel besonders sinnvoll, eine Anlage zur Blindleistungskompensation zu installieren.“

Die Hybridanlage hat Amprion gemeinsam mit dem Systempartner Siemens errichtet. Sie ist die leistungsstärkste nicht nur im deutschen, sondern auch im europäischen Netz. Die STATCOM hat eine Nennleistung von +/- 300 Mvar* (spannungshebend und spannungssenkend) und ist mit einer Reaktionszeit von ungefähr 40 Millisekunden stufenlos regelbar. Die Systemführung kann verschiedene Regelungsfunktionen verwenden, vom Handbetrieb über verschiedene Automatikmodi bis zur Gegensystemregelung. Die MSCDN-Anlage hat eine spannungshebende Nennleistung von -300 Mvar* und kann je nach Bedarf durch die Systemführung aber auch unmittelbar durch die STATCOM-Anlage geschaltet werden.

„Durch optimiertes Schalten von vielen elektronischen Modulen trägt die neue Hybridanlage in Kriftel dazu bei, das Spannungsniveau im Netz stabil zu halten und damit weiterhin die hohe Versorgungssicherheit in der Region zu gewährleisten“, fasst Dr. Klaus Kleinekorte, technischer Geschäftsführer von Amprion, die Vorzüge der innovativen Technik zusammen.