photovoltaik Ausgabe: 09-2016

Testergebnis: mangelhaft

Die EFR GmbH ist Anbieter eines Langwellendienstes für das Einspeisemanagement. Die Sendemasten übertragen die Steuersignale über Frequenzen, die europaweit exklusiv für die Funkrundsteuerung reserviert sind.

Die EFR GmbH ist Anbieter eines Langwellendienstes für das Einspeisemanagement. Die Sendemasten übertragen die Steuersignale über Frequenzen, die europaweit exklusiv für die Funkrundsteuerung reserviert sind.

Funkrundsteuerempfänger — In einem flächendeckenden Test hat die Bayernwerk AG geprüft, ob Erneuerbare-Energien-Anlagen ferngesteuert in ihrer Leistung reduzierbar sind. Rund die Hälfte der Solargeneratoren konnte kein entsprechendes Regelsignal ausführen. Petra Franke

Inhaltsübersicht

  1. Testergebnis: mangelhaft
  2. Bayernwerk AG
  3. Einspeisemanagement
  4. EnBW
  5. Kurz nachgefragt

Unter den regenerativen Energiearten hat die Photovoltaik im Netzgebiet des bayerischen Verteilnetzbetreibers Bayernwerk AG ganz eindeutig die Nase vorn. Rund 65 Prozent der installierten regenerativen Leistung entfallen auf Solaranlagen. Der Rest verteilt sich auf Wasserkraft, Biomasse und Windkraft. Da Verteilnetzbetreiber in immer stärkerem Maße auch Systemdienstleistungen übernehmen, ist ein funktionierendes Einspeisemanagement ein essenzieller Baustein bei der Gewährleistung der Versorgungssicherheit.

In einem sensiblen Netzsystem, das in einem vorgegebenen Spannungsband in jeder Situation auch kleinräumig, regional stabile Verhältnisse benötigt, muss sichergestellt sein, dass alle Steuerungsmöglichkeiten verlässlich zur Verfügung stehen. Prekär wird es dann, wenn Anlagen gezielt angesteuert werden, um Erzeugungsleistung zu reduzieren, diese Anlagen aber nicht reagieren.

Weil das in der Vergangenheit mehrmals vorkam und dann verspätet weitere Anlagen zur Unterstützung angesteuert werden mussten, hat das Bayernwerk im Oktober letzten Jahres einen flächendeckenden Funktionstest für das Einspeisemanagement durchgeführt.

Was wurde getestet?

Getestet wurden alle regenerativen Erzeugungsanlagen mit einer Leistung von über 100 Kilowatt und einem installierten Funkrundsteuerempfänger (FRE). Fernwirktechnik, bei der eine direkte Messdatenübertragung an die Netzführung erfolgt, setzt das Bayernwerk erst bei Anlagen über 500 Kilowatt ein. 1.868 Photovoltaikanlagen wurden im Funktionstest angesteuert, 767 Biomasseanlagen, 158 Wasserkraftwerke und 38 Windkraftanlagen, insgesamt also rund 2.800 Anlagen.

Getestet wurde über zwei Wochen verteilt außerhalb der Kernzeit – also nicht zur ertragreichen Mittagszeit, sondern in den Vormittags- und Nachmittagsstunden. Für ein Viertel-Stunden-Intervall wurden die Solar- und Windkraftanlagen auf null Prozent heruntergeregelt. Biogasanlagen und Wasserkraftwerke regelte man mit Rücksicht auf die Anlagenphysik nur auf 60 beziehungsweise 30 Prozent herunter. Die Bundesnetzagentur wurde vorher informiert, auch um sicher zu sein, dass im Nachhinein die Entschädigungszahlungen gezahlt werden. Bei den Betreibern wurde der Test bewusst nicht angekündigt, um zu verhindern, dass Anlagen gezielt vom Netz genommen werden.

Nur knapp ein Drittel funktioniert

„Wir wollten wissen, ob die Anlagen den Reduzierungsbefehl umsetzen, das heißt, ob der Befehl empfangen wird und der Wechselrichter entsprechend reagiert. Unsere einzige Vorabinformation war, dass in den Anlagen ein Rundsteuerempfänger verbaut ist. Das war alles“, berichtet Markus Schwürzenbeck. Er ist als Bereichsleiter für das Netznutzungsmanagement des Bayernwerks auch für solche Funktionstests verantwortlich. Die Ergebnisse wurden in drei Kategorien geteilt: Funktionstest positiv, negativ oder keine Aussage möglich.

Für 51 Prozent der Photovoltaikanlagen gilt das eindeutige Ergebnis: Funktionstest negativ. Biomasseanlagen kamen hier auf 59 Prozent, Wasserkraftwerke auf 20, Windkraftanlagen auf 34 Prozent. Erwartungsgemäß reagiert haben lediglich 32 Prozent der Solaranlagen. Waren Anlagen ganz außer Betrieb oder im Falle von Biomasse oder Wasserkraft unter 60 beziehungsweise 30 Prozent der vollen Leistung, konnte keine eindeutige Aussage getroffen werden.

Da sich schon vor der Durchführung dieses Funktionstests abzeichnete, dass Anlagen zum Teil die angeforderte Leistungsreduzierung nicht umsetzen, wurden beim Bayernwerk entsprechende Gegenmaßnahmen ergriffen: „Seit Januar 2015 fordern wir bei allen Neuanlagen bereits bei der Installation einen Test. Das Gros der Anlagen wurde aber vor diesem Datum installiert und später lediglich mit einem Funkrundsteuerempfänger nachgerüstet“, erklärt Schwürzenbeck. „Deshalb haben wir beim Großteil der Anlagen keine Aussage über die Funktionsfähigkeit des Rundsteuerempfängers. Unter anderem deshalb haben wir diesen großflächigen Test durchgeführt.“

Bei Neuanlagen Standard

Jeder Funkrundsteuerempfänger, der seit Januar 2015 neu verbaut wird, ist vom Bayernwerk vorprogrammiert. Der Elektriker installiert ihn, verbindet ihn mit der Anlage und führt dann einen sogenannten EFR-Test durch. EFR steht dabei für Europäische Funk-Rundsteuerung. Der Elektriker hat dabei die Aufgabe, den Funkempfang des Rundsteuerempfängers herzustellen und anschließend mit dem EFR-Wandler den Test zu starten.

Während des Tests empfängt der Rundsteuerempfänger drei wechselnde Reduzierungsstufen wie zum Beispiel 60, null, 30 Prozent, wobei die Reihenfolge variabel ist. Die Reihenfolge wird notiert und anschließend in das dafür vorgesehene Onlineportal übertragen. Das Onlineportal erstellt bei richtiger Anwendung automatisiert eine Testbestätigung, die beim Bayernwerk einzureichen ist. „Der Elektriker muss bei Inbetriebnahme einen Funkempfang herstellen, also das Gerät auspacken, einbauen, verbinden und die Antenne justieren“, erläutert Schwürzenbeck. „So wissen wir: Das Gerät hat bei der Inbetriebnahme funktioniert.“ Alle Anlagen, die beim Test ordnungsgemäß reagiert haben, konnten übrigens danach auch problemlos wieder auf ihre volle Leistung hochgefahren werden.

Fehlender Empfang häufigste Ursache

Natürlich hat das Bayernwerk das Testergebnis ausgewertet. Zunächst wurden die Anlagenbetreiber angeschrieben und um Überprüfung ihrer Rundsteuerempfänger gebeten. Stichprobenartig wurden einzelne Anlagen, die auch danach noch nicht ordnungsgemäß funktionierten, vor Ort besichtigt und überprüft.

Die häufigste Fehlerursache war fehlender Funkempfang aufgrund mangelhafter Antennenausrichtung. Dieser Fehler ist überwiegend bei älteren Anlagen anzutreffen, da ja neuere Anlagen den seit 2015 üblichen EFR-Test durchlaufen. Aber auch Störfelder können den Empfang des Langwellensignals behindern. Störfelder findet man häufig bei Biogasanlagen, verursacht von den Rührwerken. Bei Photovoltaikanlagen können Wechselrichter, allen voran Zentralwechselrichter, solche Störfelder erzeugen. Hier hilft es meist, die Antenne zu versetzen.

In einigen wenigen Fällen kann auch der Standort der Grund für mangelnden Empfang sein, zum Beispiel in Talsohlen. Man kann diese Lagen als Funklöcher bezeichnen. Da es bei älteren Anlagen niemals vorher einen Emfpangstest gab, wurde das Problem erst jetzt sichtbar. Auch weitere Probleme, die zum Glück nicht die Regel waren, kamen ans Licht: Unter anderem wurde beispielsweise ein Funkrundsteuerempfänger installiert, aber keine Antenne. Ebenfalls selten traten Verdrahtungsfehler bei der Installation auf.

Die Bayernwerk AG hält es für sinnvoll, diese Tests jährlich zu wiederholen – solange, bis die übergroße Mehrheit der Anlagen tatsächlich auch reagiert. Dann könnten diese Tests in größeren Zeitabständen wiederholt werden.

Jährlich prüfen!

Bei der jährlichen Inspektion den Funkrundsteuerempfänger zu überprüfen, sollte zum Standard gehören und ist auch gar nicht besonders aufwendig. Jeder Empfänger hat eine LED-Anzeige, die grün pulsierend im Rhythmus von zwei Sekunden blinken sollte. Der Empfänger teilt auf diese Weise mit, dass er ausreichend Langwellensignale empfängt.

Natürlich sollte überprüft werden, ob eine Antenne installiert und ordnungsgemäß ausgerichtet ist. Gerade bei älteren Anlagen, die ein Betriebsführer in sein Portfolio übernimmt, ist ein Blick auf diese Anlagenkomponente bei der Erstinspektion zu empfehlen. Generell ist es wünschenswert, dass die technische Einrichtung zum Einspeisemanagement im Wartungszyklus überprüft wird.

Ersatzbefehl über Mobilfunk?

Nicht zuletzt helfen neue Technologien, Fehler zu minimieren. Selbstausrichtende Antennen, die sich selbst das stärkste Signal suchen, gehören dazu. Alternativ könnte zukünftig die Abregelung durch technische Einrichtungen, die über Mobilfunk gesteuert werden, erfolgen. „Hier sind wir allerdings noch in der Testphase. Solche Geräte wurden noch nicht in Anlagen verbaut“, erklärt Schwürzenbeck.

Das Gerät schaut, über welchen Provider es den besten Mobilfunkempfang hat, und benutzt diesen Kanal. Diese Methode ist zwar etwas teurer, aber wenn gar nichts anderes geht durchaus eine Alternative. „Für das Bayernwerk ist aber der EFR-Test bei der Erstinstallation die Basis für ein funktionierendes System“, hebt Schwürzenbeck hervor. „Für den Betreiber bieten wir damit eine einfache Möglichkeit, die beiden Seiten dient. Der Betreiber hat die Sicherheit über die Funktionstüchtigkeit und wir auch. Sollte im Rahmen des EFR-Tests ein negativer Testbericht das Ergebnis sein, kann der Betreiber natürlich mit uns Kontakt aufnehmen.“

Literatur

Fussnoten

  • Die Sendemasten der Europäischen Funk-Rundsteuerung stehen in Mainflingen bei Frankfurt/Main, Burg und Lakihegy bei Budapest. Der Senderadius beträgt jeweils rund 500 Kilometer.

  • Die Ergebnisse des Funktionstests im Überblick. 51 Prozent der Photovoltaikanlagen konnten das Regelsignal nicht umsetzen.

  • Je nach Einsatzgebiet gibt es unterschiedliche Empfängertypen, die sich anhand der Bauform und Anzahl der steuerbaren Relais unterscheiden.

  • Ein im Zählerschrank montierter Funkrundsteuerempfänger mit Antenne.

Grafik: EFR GmbH

Grafik: Bayernwerk

Foto: EFR GmbH

Foto: Greentech

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