Siemens & TenneT: Netzstabilisierung mit Superkondensatoren

Siemens Energy und TenneT nahmen in Mehrum bei Hannover die weltweit erste E-STATCOM-Anlage auf Superkondensatorbasis in Betrieb. Das System „SVC Plus FS“ ist ein wichtiger Baustein der Energiewende, da es die stabilisierende Trägheit rotierender Massen aus fossilen Kraftwerken durch modernste Elektronik ersetzt. Die verbauten Superkondensatoren können innerhalb von Millisekunden hohe Ströme liefern, um somit Frequenzschwankungen im Netz auszugleichen. Dabei fungiert das Projekt als automatisierte Blaupause für eine stabile Stromversorgung ohne fossile Grundlast. Es zeigt, wie künstliche Trägheit die Netzstabilität sichert. TenneT vermutet, dass in Deutschland rund 30 solcher Anlagen benötigt werden; daher befinden sich bereits weitere Projekte in Planung.

Superkondensatoren als Kraftwerks-Ersatz

Bisher sorgten tonnenschwere, rotierende Turbinen in Kohle- und Gaskraftwerken für die nötige Stabilität im Stromnetz. Diese „Momentanreserve“ glättete Schwankungen allein durch ihre physikalische Trägheit. In Mehrum wird diese Aufgabe nun von 100.800 Superkondensatoren übernommen. Die Anlage, genannt SVC Plus FS, reagiert innerhalb von Millisekunden auf Frequenzabweichungen und speist künstliche Trägheit ein.

Da Kondensatoren wie ein Leistungsreservoir funktionieren, können sie schnell Stromstöße abgeben oder aufnehmen – eine Leistung, die früher nur durch fossile Großgeneratoren möglich war. Das System liefert eine Wirkleistung von 200 MW und benötigt für diese enorme Kraft etwa zwei Drittel weniger Platz als herkömmliche Batteriespeicher. Da die Kondensatoren Energie in einem elektrischen Feld statt chemisch speichern, sind sie nahezu verschleißfrei und auf eine Betriebsdauer von mindestens 20 Jahren ausgelegt.

30 Anlagen für die deutsche Energiewende

Das Projekt in Niedersachsen ist weit mehr als ein lokaler Testlauf; es gilt als internationaler Benchmark für den Umbau der Stromnetze. Dies betont auch Hauke Jürgensen, Senior Vice President Grid Solutions bei Siemens Energy:

„Mehrum ist ein Benchmark-Projekt und zeigt, dass wir Stabilität ohne fossile Grundlast sicherstellen können.“

Als Reaktion auf das sinkende Niveau der Kurzschlussleistung und Momentanreserve durch den Kohleausstieg geht TenneT von einem Bedarf von 30 vergleichbaren Anlagen aus. Diese dienen als technische Absicherung, um netzstabilisierende Momentanwerte ohne Unterstützung fossiler Synchrongeneratoren zu garantieren.

Mehrum dient zudem als Blaupause für die künftige Versorgungssicherheit und hilft gleichzeitig, Kosten zu sparen. Durch die stabilere Spannung können bestehende Stromleitungen somit besser ausgelastet werden, was teure Eingriffe in das Netzmanagement (Redispatch) reduziert. Weitere Projekte befinden sich bereits in der Realisierung. Diese sollen ein flächendeckendes Sicherheitsnetz gewährleisten, das die schwankende Einspeisung von Wind- und Sonnenenergie dauerhaft stabilisiert.

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