10.000 rONT – der neue Standard im Verteilungsnetz?
Der Einsatz von Laststufenschaltern in regelbaren Ortsnetztransformatoren (rONT) hat sich sowohl in Deutschland als auch international als besonders wirtschaftliche Lösung bewährt. Durch kompaktes Design, Wartungsfreiheit und einfache Installation etabliert sich der ECOTAP® VPD® der Maschinenfabrik Reinhausen bei vielen Netzbetreibern als einer der Grundpfeiler, um die Aufnahmefähigkeit für Erzeuger und Lasten im Verteilungsnetz zu erhöhen. Im Februar 2024 liefert MR den 10.000. ECOTAP® VPD® und unterstreicht damit die Aussage, dass die dritte Generation des ECOTAP® VPD® Spannungsregelung im Ortsnetz zum Standard macht.
Hochkarätig besetzte Podiumsdiskussion
Hochkarätig besetzte Podiumsdiskussion
Im Rahmen der E-world energy & water 2024 veranstaltete die Maschinenfabrik Reinhausen (MR) eine Podiumsdiskussion mit dem Thema „Sind regelbare Ortsnetztransformatoren noch Innovation oder schon Standard?“ Wie lassen sich die Kapazitäten von Mittel- und Niederspannungsnetzen durch aktive Spannungsregelung bestmöglich und ohne aufwändigen Netzausbau nutzen? Wie werden regenerative Erzeuger oder neuartige Lasten wie Elektrofahrzeuge oder Wärmepumpen effizient in das Verteilungsnetz integriert? Wie ist der rONT in die Netzausbaustrategie integriert? Welche Hürden mussten bei der Einführung dieses Betriebsmittels im Werkzeugkasten der Netzplanung genommen werden?
Die folgenden Experten aus der Welt der Verteilungsnetze stellten sich diesen Fragen und berichteten aus der Praxis:
- Michael Bühnert, Leiter Vertrieb, Sächsisch-Bayerische Starkstrom-Gerätebau GmbH
- Michael Pink, Netzplanung, KNG – Kärnten Netz GmbH
- Marvin Reiting, Leiter Asset Management, EAM Netz GmbH
-
Bianca Renner, Assetstrategie und Innovation, Avacon Netz GmbH
Moderation: Armin Vielhauer, Leiter Verteilungsnetzanwendungen, MR GmbH
Teilnehmer der Podiumsdiskussion von links nach rechts: Armin Vielhauer, Leiter Verteilungsnetzanwendungen, Maschinenfabrik Reinhausen GmbH; Marvin Reiting, Leiter Asset-Management, EAM Netz GmbH; Bianca Renner, Innovation und Strategie, Avacon Netz GmbH; Michael Pink, Netzplanung, KNG-Kärnten Netz GmbH; Michael Bühnert, Leiter Vertrieb, Sächsisch Bayerische Gerätebau GmbH.
Die Teilnehmer deckten dabei ein breites Spektrum von Perspektiven ab. So sieht Herr Pink von der Kärnten Netz GmbH (KNG) den rONT als „eher innovativ, da wir jeden Einsatz einzelnen prüfen müssen und der Standard in weiter Ferne liegt.“ Für die EAM Netz GmbH ist der regelbare Ortsnetztransformator laut Herrn Reiting „keine Innovation. Er gehört zum Standard. Er muss sich den Platz aber mit dem konventionellen Trafo teilen.“ Die Avacon Netz GmbH hingegen setzt voll auf den rONT. Laut Frau Renner ist er dort „seit 4 Jahren Standard“ und deckt 100 % der jährlichen Beschaffung an Ortsnetztransformatoren ab. Als Vertriebsleiter beim Transformatorenhersteller Sächsisch-Bayerische Starkstrom-Gerätebau GmbH hat Herr Bühnert einen breiteren Blick auf den Markt und weiß: „Der rONT als selbst regelnder Transformator ist ein von vielen noch unerkannter Standard.“
Die Teilnehmer erläuterten eingangs ihre Anwendungsstrategien. Diese reichen von individueller Berechnung jedes Niederspannungsnetzes mit Maßnahmenvergleich im Einzelfall, über ein regionales Ausrollen von rONT, das auf einem kontinuierlichen Monitoring basiert, wie es die EAM Netz GmbH im Mittelspannungsnetz anwendet, bis hin zu einem ausschließlichen Einbau von regelbaren Ortsnetztransformatoren bei der Avacon Netz GmbH.
Der zweite spannende Themenblock war der Erfahrungsaustausch bzgl. der Einführung des Betriebsmittels in die Prozesse der jeweiligen Unternehmen. Die wichtigsten Aspekte dabei waren einerseits die Anpassung von Abläufen, wie beispielsweise die Änderung von Planungsrichtlinien und die anfänglich von unternehmensinternen Spezialisten begleiteten Inbetriebnahmen. Andererseits musste – wie bei Veränderungen üblich – der Skepsis einzelner begegnet und Unsicherheiten und Fragestellungen betroffener Abteilungen beantwortet werden. Herr Bühnert bestätigt, dass einige Kunden trotz der Tatsache, dass der rONT eine ausgereifte Technologie darstelle, zögerlich bei der Einführung neuer Technologien seien. Schließlich sei der Trafo für die Betriebszuverlässigkeit essenziell, „da ist Neuerung erstmal schwierig.“ Ein entscheidender Schlüssel diese neue Technologie einzuführen, sei es gewesen, die Mitarbeiter mit rONTs im Einsatz vertraut zu machen. Die Teilnehmer stimmten Frau Renners Aussage „mit der Erfahrung kommt die Akzeptanz“ voll zu. Laut Herrn Reiting läge dies auch insbesondere am sehr geringen Störungsgeschehen mit rONT: „Der rONT hat für sich selbst überzeugt.“ Um das Ausrollen von rONTs im für die Energiewende notwendigen Umfang von der Technologieoffenheit oder -reserviertheit einzelnen unabhängig zu machen, hätte die Avacon Netz GmbH zudem eine Art „Beweislastumkehr“ eingeführt: Mitarbeiter müssten nicht mehr begründen, warum sie einen rONT verwenden wollten sondern ihre Beweggründe darlegen, sollten sie dies nicht tun.
Die Eingangsfrage „Sind rONTs noch Innovation oder schon Standard?“ kann also mit „Beides!“ beantwortet werden. Technologisch sind sie ausgereift und in vielerlei Hinsicht standardisiert. Gleichzeitig stellen sie eine Innovation in den Prozessen der Unternehmen dar, die sie einführen wollen. Bei der Frage, ob es denn noch Piloten brauche, waren sich die Teilnehmerinnen und Teilnehmer einig: Piloten helfen, betriebliche Erfahrung zu sammeln und Akzeptanz zu schaffen. Unisono positiv war auch der Ausblick aller Häuser auf die künftig weiter intensivierte Nutzung des rONT, insbesondere weil die zunehmende Dynamisierung der Energiewende und des für sie notwendigen Netzausbaus Ansätze benötigt, die effizienter sind als der konventionelle Netzausbau.
Die Podiumsdiskussion endete mit einer Vielzahl an Fragen aus dem Publikum. Anschließend konnten direkte Gespräche mit den Diskutanten geführt und die unterschiedlichen Entwicklungsstufen des Laststufenschalters für regelbare Ortsnetztransformatoren in Augenschein genommen werden.
Funktionsweise rONT
Funktionsweise rONT
Die Veränderungen im Zuge der Energiewende sind in den Verteilungsnetzen massiv: Einerseits nimmt die dezentrale Stromerzeugung, z. B. durch Photovoltaikanlagen, zu, andererseits erhöhen Wärmepumpen und EV-Ladestationen die Belastung des Netzes. Daher sind Maßnahmen erforderlich, um die notwendige Spannungsqualität zu erhalten. Mit einem rONT lässt sich je nach Netzbeschaffenheit die Aufnahmekapazität für zusätzliche Lasten und Einspeiser um das Zwei- bis Vierfache erhöhen, ohne dass neue Leitungen gelegt werden müssen. Wie das funktioniert? Die Steuer- und Regeleinheit misst kontinuierlich die Sekundärspannung und gibt automatisch das Signal an den Stufenschalter, wenn er das Übersetzungsverhältnis anpassen soll. Dadurch wird das Niederspannungsnetz zuverlässig von den Schwankungen des Mittelspannungsnetzes entkoppelt. Mit dem rONT wird also der letzte Spannungsregelpunkt vom Umspannwerk in die Ortsnetzstation verlagert. Infolgedessen können weitaus größere Spannungsanstiege und -abfälle sowohl in der Mittel- als auch Niederspannungsnetzen zugelassen werden als in der konventionellen Netzplanung. Dabei ist die Beeinträchtigung des öffentlichen Raumes minimal: Der Tausch eines bestehenden ungeregelten gegen einen regelbaren Ortsnetztransformator dauert ungefähr einen Tag. Zudem lässt sich die Steuer- und Regeleinheit mit SCADA-Systemen verbinden. So ist auch eine komplexere Netzsteuerung möglich und wichtige Betriebsparameter und Messwerte stehen nunmehr für Netzführungszwecke online zur Verfügung.
Bewährte Technik vom Pionier
MR hat beim ECOTAP® VPD® das Know-how aus mehreren Jahrzehnten Erfahrung mit Laststufenschaltern an die spezifischen Anforderungen im Verteilnetztransformator angepasst und stetig weiterentwickelt. In Feldversuchen wurde 2009 erstmals im realen Betrieb die Wirksamkeit von regelbaren Ortsnetztransformatoren nachgewiesen. Bei diesen Pilotprojekten kamen noch konventionelle Stufenschalter in Ölschalttechnik zum Einsatz. 2012 führte MR mit dem GRIDCON® iTAP® den ersten wartungsfreien und sehr kompakten Vakuumlaststufenschalter für Verteiltransformatoren ein. Das System bestand aus Laststufenschalter, Motorantrieb und Spannungsregler und war die erste Serienlösung für rONTs. 2016 schließlich stellte MR mit dem ECOTAP® VPD® den ersten Widerstandsschnellschalter für Verteiltransformatoren mit Direktantrieb vor. Er löste das Problem der Zusatzverluste im Transformator, die sein Vorgänger aufgrund der für die Funktion notwendigen Drosselspulen generierte. Bereits zwei Jahre später kam die zweite Generation des ECOTAP® VPD® auf den Markt. Sie ist noch wirtschaftlicher als der Vorgänger und eignet sich für ein breiteres Anwendungsspektrum.
2021 folgte die dritte Generation des ECOTAP® VPD® mit dem Anspruch, Spannungsregelung im Ortsnetztransformator zum Standard zu machen. Das Bauvolumen wurde im Vergleich zum Vorgänger noch einmal um 50 Prozent reduziert und auch 30 Prozent weniger Gewicht bringt der Schalter inklusive Motor auf die Waage. Die dritte Generation ist so konstruiert, dass sie sich für die Fertigung in hohen Stückzahlen eignet. Somit lassen sich die Kosten erheblich reduzieren, wodurch der rONT noch wirtschaftlicher wird. Die Möglichkeit zur Steigerung der Netzkapazität für die Aufnahme von Erzeugern und innovativen Verbrauchern, ohne das Kabelnetz auszubauen überzeugt: Im Februar 2024 liefert MR den 10.000sten ECOTAP® VPD® aus. Mehr als 150 Trafohersteller haben ihn bereits verbaut, und über 300 Betreiber weltweit setzen ihn ein.
Mehr zum rONT im Podcast und Video
Die Regelung der Verteilungsnetze spielt eine große Rolle bei der effizienten und nachhaltigen Energienutzung. Franco Pizzutto, Business Development Manager bei MR, teilt im Reinhausen Podcast POWER ON sein Wissen zu technischen Fortschritten und strategischen Ansätzen:
Die erneuerbaren Energien aber auch neue Lasten wie sie im Mobilitäts- und Wärmesektor entstehen, stellen Verteilungsnetze weltweit vor große Herausforderungen. Die Spannungsregelung in Ortsnetzen ist daher zu einer zentralen Technologie geworden, die gestiegenen Anforderungen in den Netzen effizient zu beherrschen. Im Video auf dem
Youtube-Kanal „Reinhausen TV“ werden die wichtigsten Fakten zur dritten Generation des ECOTAP® VPD® anschaulich zusammengefasst:
Reinhausen TV
Podiumsdiskussion 10.000 rONT – E-world Essen
