Rückspeisefähige Frequenzumrichter

Er erläutert, warum zwei rückspeisefähige ABB-Frequenzumrichter ACS880-11 die neuen 22 kW bzw. 37 kW starken Turbinenpumpen regeln. „Auch wenn wir den selbst erzeugten Strom fast komplett selbst verbrauchen, müssen wir Strom unter Umständen ins öffentliche Netz rückspeisen. Dazu müssen die Frequenzumrichter in der Lage sein.“ ABB [2] hatte mit RBS Wave schon in der Planungsphase zusammengearbeitet und das Planungsbüro bei der Antriebsfrage beraten.

Der Frequenzumrichter ACS880-11 ist mit einer aktiven, selbstgeführten Einspeiseeinheit ausgestattet. Damit ist ein voller Energiefluss sowohl im motorischen als auch im generatorischen Betrieb möglich. Die rückspeisefähigen Frequenzumrichter bieten ein signifikantes Energieeinsparungspotenzial gegenüber anderen Bremsmethoden wie zum Beispiel mechanischem Bremsen und Widerstandsbremsung, da die Bremsenergie in das Netz zurückgespeist wird.

Die ACS880-11 haben für J. Rausch neben der Energierückspeisung einen weiteren wichtigen Vorteil gegenüber konventionellen Frequenzumrichtern: Dank ihres sehr guten Netz-Oberschwingungsverhaltens tragen sie auch dazu bei, Oberschwingungen zu dämpfen. Die Geräte sind mit einer aktiven Einspeiseeinheit und einem integrierten Netzfilter ausgestattet, wodurch sie nur sehr geringe Oberschwingungen erzeugen. Aufgrund ihrer Kompaktheit können die Wandgeräte außerdem platzsparend integriert werden.

Zertifizierung nach VDE-AR-N 4105

Wesentlich für die Wahl des ACS880-11 war ein weiterer Punkt: Seine Rückspeiseeinheit ist zertifiziert nach der Anwendungsregel VDE-AR-N 4105 [3]. Die VDE-Anwendungsregel fasst die wesentlichen Gesichtspunkte zusammen, die beim Anschluss und Betrieb von Erzeugungsanlagen an das Niederspannungsnetz des Netzbetreibers zu beachten sind (Bild 4).

Energieerzeugungsanlagen mit einer maximalen Leistung von unter 135 kW müssen nach dieser VDE-Anwendungsregel ausgeführt werden. Sie regelt unter anderem die Abschaltbedingungen, wann nicht mehr rückgespeist werden darf und wann die Frequenzumrichter heruntergeregelt werden müssen. „ABB ist einer von wenigen Herstellern, der eine zertifizierte Lösung bietet“, so J. Rausch.

Alle Anforderungen erfüllt

Im Wasserwerk Ammerbuch-Poltringen werden ACS880-11 der Baugröße R6 eingesetzt. Diese Baugröße wurde nach der VDE-AR-N 4105:2018:11 zertifiziert, um den Vorgaben der VDE-Anwendungsregel zu entsprechen. Dies bedeutet, dass die Frequenzumrichter alle erforderlichen Anforderungen erfüllen, um eine normgerechte Integration von Erzeugungsanlagen in Niederspannungsnetze zu gewährleisten.

Durch den Einsatz der zertifizierten ACS880-11 stellt die ASG sicher, dass die Einspeisung von Energie ins öffentliche Netz gemäß den geltenden Vorschriften und Normen erfolgt. Die Frequenzumrichter erfüllen die erforderlichen Schutz- und Sicherheitsmaßnahmen und gewährleisten einen normgerechten Betrieb der Trinkwasserversorgungsanlage.

Die Anwendungsregel VDE-AR-N 4105

Die in der Anwendungsregel VDE-AR-N 4105 beschriebenen technischen Mindestanforderungen sind erforderlich, damit die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Netzbetriebs nach den Vorgaben des Energiewirtschaftsgesetzes auch mit einem weiter wachsenden Anteil an dezentralen Erzeugungsanlagen erhalten bleibt und die in der DIN EN 50160 formulierten Grenzwerte der Spannungsqualität erhalten werden können. Kern der aktuellen Anwendungsregel ist es, dass die Einspeisung von dezentral erzeugtem Regenerativstrom für eine frequenz- und spannungsstabile Netzqualität kontrolliert erfolgen muss.

Literatur

1. Zweckverband Ammertal-Schönbuchgruppe, Holzgerlingen: www.asg-waser.de
2. ABB Motion Deutschland, Mannheim: https://new.abb.com/drives/de
3. VDE-AR-N 4105 Anwendungsregel:2018-11: Erzeugungsanlagen am Niederspannungsnetz. Berlin · Offenbach: VDE VRLAG