Wartungsarbeiten an allen Windkraftanlagen, besonders an älteren, sind regelmäßig erforderlich.

Wartungsarbeiten an allen Windkraftanlagen, besonders an älteren, sind regelmäßig erforderlich.

Damit Netzsicherheit bei Windenergie nicht ins Wanken gerät

Netzanschluss und -sicherheit stehen in Zeiten der Energiewende gezielt auf dem Prüfstand

Die Teilhabe der Kommunen an der Windenergie ist ein Schlüssel zur Energiewende. Doch die zunehmende Zahl neuer Anlagen kann die Netzstabilität beeinträchtigen. Umso wichtiger werden Prüfungen und Nachweise für den Anschluss ans Stromnetz.

Um das Ziel „Klimaneutralität bis 2045“ zu erreichen, muss die Windenergie in den Kommunen weiter ausgebaut werden. Im Rahmen der Raumplanung entscheiden sie über mögliche Standorte, sind Verpächter für die Betreiber, Anteilseigner an Beteiligungsgesellschaften oder betreiben selbst die Anlagen.

 

Langfristig sicher

Neue Anlagen fordern mitunter die Netzstabilität heraus, weil sie den Strom witterungsbedingt nicht konstant einspeisen. Netzbetreiber stellen vermehrt höhere Anforderungen für den Anschluss ans Stromnetz. Dazu müssen Anlagenbetreiber den korrekt parametrierten Netzschutz den Netzbetreibern gegenüber nachweisen. Zudem müssen die Sicherheits- und Schutzeinrichtungen mindestens alle vier Jahre geprüft werden. Wichtig: Verantwortlich dafür sind allein die Anlagenbetreiber – auch bei Vollwartungsverträgen.

Als anerkannte Prüforganisation bietet TÜV SÜD die Schutzprüfung für Windenergieanlagen (WEA) an. Für die Netzsicherheit untersuchen die Experten Schutzeinrichtungen auf Mittelspannungsebene eines Windparks: also die Geräte, die Ströme, Spannungen und Leistungen der Anlage konstant überwachen. Bei Über- oder Unterschreitung der Grenzwerte schalten diese Komponenten die Anlage spannungslos – der sogenannte Entkupplungsschutz greift.

Der Überstromzeitschutz (UMZ-Schutz) sichert eine WEA gegen eine Überbelastung des Transformators und der Anlage durch Erd- oder Kurzschlüsse. Korrekt und rechtzeitig ausgelöst sichert der UMZ-Schutz auch die Anlage und vermeidet Ertragsausfälle. Der Blindleistungsrichtungs-Unterspannungsschutz – QU-Schutz genannt – verhindert flächendeckende Spannungseinbrüche am Stromnetz des Betreibers.

Geprüft werden zudem mögliche Gefahren für Personen, etwa durch elektrische Lichtbögen oder einen Stromschlag. Der Fokus liegt hier auf den Erdungswiderständen und Personenschutzschaltern. Untersucht werden zudem das Maschinenhaus, der Turm und das Stationsgebäude. Die Experten messen verschiedene elektrische Eigenschaften wie den Schutzleiter- und Isolationswiderstand.

Auch die Kabelverlegung und die korrekte Installation der Sicherheitskomponenten nach den anerkannten Regeln der Technik sind Teil der Prüfung. Schließlich bewerten die Sachverständigen die Dokumentation wie Schaltpläne, Logbücher und Protokolle sowie die Kennzeichnungen der Betriebsmittel oder Erste-Hilfe-Tafeln.

Neue Anlagen dagegen beeinträchtigen zuweilen die Netzstabilität, weil sie den Strom witterungsbedingt nicht konstant einspeisen.

Neue Anlagen dagegen beeinträchtigen zuweilen die Netzstabilität, weil sie den Strom witterungsbedingt nicht konstant einspeisen.

Sammeln und Auswerten der Daten

TÜV SÜD vergleicht die Messwerte im Betrieb mit den Vorgaben des Netzbetreibers. Dazu simulieren die Fachleute Spannungseinbrüche und Netzfehler. Ein mit dem Schutzrelais der Anlage verbundenes Messgerät ermittelt alle Werte, die in einem Prüfprotokoll aufgezeichnet werden. Anschließend werden die Ergebnisse mit den Anforderungen ans Schutzkonzept verglichen. Das stellt die Wirksamkeit aller Schutzsysteme und die korrekte Verzahnung aller Abläufe sicher.

Am Ende entstehen ein ausführlicher Prüfbericht und gegebenenfalls eine Liste für umzusetzende Maßnahmen. TÜV SÜD bietet zudem eine datenbankgestützte Auswertung der WEA: Jedes Bauteil wird mit Codes identifiziert und in einer webbasierten Datenbank verwaltet. Hier werden auch die Prüfberichte archiviert und können jederzeit abgerufen werden. Mit dem Prüfnachweis bestätigt der Anlagenbetreiber dem Netzbetreiber, dass er dessen Vorgaben für den Netzanschluss erfüllt.

 

Fazit

Für kommunale Entscheider lohnt es, sich über die geltenden Prüfungsanforderungen ihrer WEAs frühzeitig zu informieren. So hängt von der Funktionsfähigkeit der Anlagen nicht nur deren Wirtschaftlichkeit und Einspeisevergütung ab, sondern auch der Werterhalt über den Ablauf der Förderdauer hinaus. TÜV SÜD unterstützt Kunden bei allen Fragen zu den aktuellen Anforderungen an Anlagensicherheit und Netzanschluss.

Netzbetreiber stellen höhere Anforderungen für den Anschluss ans Stromnetz. Dafür müssen Anlagenbetreiber einen korrekt parametrierten Netzschutz nachweisen.

Netzbetreiber stellen höhere Anforderungen für den Anschluss ans Stromnetz. Dafür müssen Anlagenbetreiber einen korrekt parametrierten Netzschutz nachweisen.

 

Information zu gesetzlichen Grundlagen:

TAR: Technische Anschlussregeln für Mittelspannungsanlagen – einheitliches Regelwerk des Verbands der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V. (VDE) für den Anschluss neuer WKA, insbesondere für Mittelspannungsanlagen nach VDE-AR-N 4110

DIN VDE 0105-100: Norm für sicheres Arbeiten an, mit und in der Nähe von elektrischen Anlagen

DIN VDE 0100-600: Errichten von Niederspannungsanlagen Teil 6: Prüfungen

Vorschrift 3 der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV V3): Gesetzliche Unfallverhütungsvorschrift für Sicherheit elektrischer Anlagen und Betriebsmittel

DIBt-Richtlinie Windenergieanlagen: Einwirkungen und Standsicherheitsnachweise für Turm und Gründung

Weitere Informationen und Kontaktdaten für Rückfragen:

Timothy Krampe
Gruppenleiter Technische Prüfungen WEA bei TÜV SÜD Industrie Service

Tel.: +49 151 58430730

Timothy.Krampe@tuvsud.com

Timothy Krampe, Gruppenleiter Technische Prüfungen WEA

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