Welche Technologien sichern die Einhaltung des Netzcodes in Wind- und Solaranlagen?
Die Einhaltung der Netzanschlussregeln entsteht nicht aus einem einzelnen Gerät, sondern aus einer Kette: Leistungselektronik in der Einzelanlage, ein übergeordneter Parkregler am Netzverknüpfungspunkt, Netz- und Anlagenschutz, Fernwirktechnik zum Netzbetreiber und Messtechnik als Nachweis. Formal belegt wird das Ganze über Zertifikate und Konformitätserklärungen – die Technik allein reicht nicht, sie muss auch nachgewiesen sein.
1. Leistungselektronik in der Einzelanlage (PV-Wechselrichter, bei Wind der Umrichter plus Turbinenregelung) setzt Wirk- und Blindleistungsvorgaben, Frequenz- und Spannungsstützung sowie das Durchfahren von Netzfehlern um. 2. Der Parkregler (Power Plant Controller) misst am Netzverknüpfungspunkt und verteilt Sollwerte auf die Einzelanlagen. 3. Netz- und Anlagenschutz (NA-Schutz/Entkupplungsschutz) trennt bei unzulässigen Netzzuständen. 4. Fernwirktechnik überträgt Ist-Werte und nimmt Vorgaben des Netzbetreibers entgegen. 5. Messtechnik und Netzqualitäts-Analyse liefern den Nachweis im Betrieb.
Bei PV sitzt praktisch die gesamte Netzregelung in der Software des Wechselrichters: Blindleistung nach fester Vorgabe, nach Kennlinie über die Wirkleistung oder spannungsabhängig, Wirkleistungsreduktion bei Überfrequenz, Spannungs- und Frequenzgrenzen sowie das Verhalten bei Netzfehlern. Bei Wind ist die Aufgabe verteilt: Bei Vollumrichter-Anlagen regelt der netzseitige Umrichter, bei doppelt gespeisten Asynchrongeneratoren nur ein Teilumrichter – die mechanische Seite (Pitch, Drehzahl, Chopper) muss mitspielen, damit die Anlage einen Netzfehler durchfährt. Deshalb kannst du Wind nicht einfach als 'großer Wechselrichter' denken.
Der Netzbetreiber bewertet nicht die einzelne Turbine oder den einzelnen String, sondern den Netzverknüpfungspunkt. Genau dort misst der Parkregler Spannung, Strom, Wirk- und Blindleistung und rechnet die Abweichung zum Sollwert in Vorgaben für die Einzelanlagen um – meist über Modbus TCP oder einen Feldbus im Park. Er gleicht damit auch aus, was Kabel, Trafos und Kompensationsanlagen im Park verändern. Wichtig: Er ersetzt nicht die Anforderungen an die Einzelanlage. Beides wird getrennt geprüft – die Einheit über ihr Einheitenzertifikat, der Park über das Anlagenzertifikat.
Der NA-Schutz überwacht Spannung und Frequenz und trennt die Anlage vom Netz, wenn Grenzwerte verletzt werden – das ist eine eigene Baugruppe mit eigenem Nachweis, unabhängig von der Wechselrichter-Software. Für die Anbindung an die Netzleitstelle wird in Deutschland typischerweise Fernwirktechnik nach IEC 60870-5-104 eingesetzt: Sie meldet Ist-Einspeisung und Verfügbarkeit und nimmt Wirkleistungsvorgaben entgegen, etwa für Redispatch oder Einspeisemanagement. Kleinere Anlagen werden statt über eine Fernwirkanlage über eine Steuerbox am Smart-Meter-Gateway angebunden. Welcher Weg gilt, hängt von Anlagengröße und Netzebene ab und steht in der Anschlusszusage des Netzbetreibers.
Technik ohne Nachweis zählt beim Netzbetreiber nicht. Der Weg läuft in Deutschland über Einheiten- bzw. Komponentenzertifikate des Herstellers, ein daraus abgeleitetes Anlagenzertifikat für den Park und eine abschließende Konformitätserklärung nach Inbetriebnahme. Grundlage sind die VDE-Anwendungsregeln der jeweiligen Spannungsebene (VDE-AR-N 4105 Niederspannung, 4110 Mittelspannung, 4120 Hochspannung, 4130 Höchstspannung), die die europäische Verordnung (EU) 2016/631 (RfG) national ausfüllen. Ein Teil des Nachweises ist reine Rechenarbeit: validierte Simulationsmodelle des Parks, mit denen das Fehlerverhalten belegt wird. Der Rest sind Messungen – am Prüfstand oder am Netzverknüpfungspunkt.
Die häufigsten Baustellen sind nicht exotisch: veraltete Firmware, bei der die parametrierte Kennlinie nicht mehr zum gültigen Zertifikat passt; ein Parkregler, dessen Messwandler falsch skaliert sind, sodass er am falschen Punkt regelt; und eine Fernwirkanbindung, die zwar Werte meldet, deren Sollwertvorgaben aber nie unter Last getestet wurden. Sinnvoll ist deshalb eine laufende Messung am Netzverknüpfungspunkt gegen die Vorgaben – so siehst du eine Abweichung, bevor der Netzbetreiber sie sieht.