Bild 01: Das multifunktionale Überwachungsrelais CM-UFD.M31M mit Modbus RTU kommt zwischen dem erneuerbaren Energiesystem und dem öffentlichen Stromnetz zum Einsatz. Es garantiert Netzstabilität und verhindert Stromausfälle. (Quelle: ABB)
Laut einer Erhebung des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE lag der Anteil erneuerbarer Energien an der bundesweiten Nettostromerzeugung im Jahr 2023 bei 59,7 %. Dies markiert einen Rekordwert und zeigt einen signifikanten Zuwachs im Vergleich zum Vorjahr. Der Anstieg ist insbesondere auf die erhöhte Produktion aus Wind- und Solarenergie zurückzuführen. Dabei war die Windkraft in 2023 erneut die wichtigste Stromquelle, auf sie entfielen mit 139,8 TWh circa 32 % zur öffentlichen Stromerzeugung. Photovoltaikanlagen haben im Jahr 2023 circa 59,9 TWh erzeugt, wovon 53,5 TWh ins öffentliche Netz eingespeist und 6,4 TWh im Eigenverbrauch genutzt wurden [1]. Diese Daten verdeutlichen die zunehmende Bedeutung erneuerbarer Energien in der deutschen Stromerzeugung und die Fortschritte, die in den letzten Jahren erzielt wurden.
Technische Standards für verlässliche Stromqualität im Netz
Viel wird derzeit über verschiedene Möglichkeiten zur schnelleren Umsetzung der Energiewende diskutiert. Die Vorschläge reichen von verkürzten Planungszyklen für Windräder bis hin zu einer Solardachpflicht für Neubauten. Was dabei oftmals untergeht: Auch die Digitalisierung an der Peripherie der Versorgungsinfrastruktur – speziell an den dezentralen Einspeisepunkten – ist ein entscheidender Erfolgsfaktor für den Breiteneinsatz erneuerbarer Energiequellen. Die rechtlichen Grundlagen für eine normierte Stromeinspeisung hat der Gesetzgeber bereits 2018 gelegt, vor allem mit der Überarbeitung der „Anwendungsregel für Erzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz“ (VDE-AR-N 4105 Anwendungsregel: 2018-11 [2]) sowie mit der Novellierung der früheren BDEW-Richtlinie für Mittelspannungsanlagen zur E VDE-AR-N 4110 Anwendungsregel: 2024-11 [3]. Zusammen mit weiteren technischen Festlegungen hat Deutschland damit den europäischen Standardansatz Requirements for Generators (RfG) in nationales Recht überführt.
Das wesentliche Ziel der RfG besteht darin, die Stromqualität insbesondere hinsichtlich der Spannungs- und Frequenzstabilität auch bei stark steigenden Zahlen an dezentralen Einspeisepunkten europaweit sicherzustellen. Betreiber von Windkraft- und Solaranlagen benötigen daher zunächst einmal eine robuste, RfG-konforme Schalttechnik– wie beispielsweise das Überwachungsrelais CM-UFD. M31M von ABB (Bild 1) [4]: In Kombination mit einem passenden Kuppel- sowie Leistungsschalter wie dem Tmax XT erfüllen Betreiber dann die gesetzlichen Anforderungen zum Netz- und Anlagenschutz (NA-Schutz) sowohl im Nieder spannungs- als auch im Mittelspannungsbereich mit einer einheitlichen Technologieplattform.