Die Energiewende sorgt weltweit für einen starken Ausbau der Photovoltaik. PV-Anlagen werden immer größer und leistungsfähiger, sowohl auf Wohnanlagen als auch in Industrie- und Gewerbegebieten. Sie spielen eine zentrale Rolle in der Energiewende und tragen maßgeblich zur dezentralen Stromversorgung bei.

Mit dem rasanten Wachstum der PV-Technologie stehen Planer, Betreiber und Installateure jedoch vor neuen Herausforderungen. 

Im Mittelpunkt stehen dabei Fragen wie:

•  Welche Typologie eignet sich wann – Stringwechselrichter oder Zentralwechselrichter?
•  Werden Stringsicherungen eigentlich noch benötigt?
•  2000V DC – Nur ein Gerücht oder schon die Zukunft?
•  Welche Betriebsklassen und Normen müssen wann angewendet werden?

Die Windenergie stellt eine der tragenden Säulen der erneuerbaren Stromerzeugung in Europa dar. Sowohl an Land als auch auf See spielt sie eine zentrale Rolle beim Ersatz fossiler Energieträger. Viele Länder setzen seit Jahren gezielt auf den Ausbau von Windkraftanlagen, um ihre Energiesysteme klimafreundlicher und unabhängiger zu gestalten. Ohne die Windenergie wäre das Ziel einer klimaneutralen Stromversorgung bis 2050 nicht realistisch erreichbar, denn sie stellt einen entscheidenden Treiber der Dekarbonisierung dar. 

Damit Windparks zuverlässig Strom liefern können, spielt die Netzschutztechnik eine ebenso bedeutende Rolle wie die Erzeugung selbst. Jede einzelne Windturbine ist mit einem Transformator ausgestattet, der z.B. die Generatorspannung auf Mittelspannungsebene hebt.

Zuverlässiger Schutz für eine stabile Windstromerzeugung

Um die Betriebssicherheit zu gewährleisten, sind Hochleistungs-Hochspannungssicherungen (HH-Sicherungen) unverzichtbar. Sie schützen Transformatoren und Kabelsysteme vor Kurzschlüssen. Treten Störungen in einzelnen Turbinen auf, begrenzen sie die Auswirkungen auf diesen Bereich, sodass der übrige Windpark weiterhin Strom produzieren kann. Auf diese Weise sichern HH-Sicherungen nicht nur die Verfügbarkeit und Stabilität der Windstromerzeugung, sondern tragen auch entscheidend dazu bei, dass Windenergie wirtschaftlich und zuverlässig ins Netz integriert werden kann.

Die Energiewende hin zur Klimaneutralität bis 2050 bringt in ganz Europa ein Bündel an technischen, wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Herausforderungen mit sich und stellt die Netze vor eine Doppelrolle: Sie müssen massiv ausgebaut werden, um das höhere Volumen zu transportieren, und gleichzeitig intelligent modernisiert werden, um mit der Volatilität und Dezentralität umzugehen. Neben Investitionen in Übertragungsnetze dürfen auch die Verteilnetze nicht zum Engpass werden. Der Hochlauf von E-Mobilität und Wärmepumpen belastet die Verteilnetze lokal erheblich. Sie müssen verdichtet, automatisiert und digitalisiert werden (Smart Grids, regelbare Ortsnetztransformatoren, digitale Leittechnik).

Ohne leistungsfähigen Hoch- und Niederspannungssicherungen wäre ein sicherer, wirtschaftlicher und stabiler Netzausbau gar nicht möglich. Sie sind die „unsichtbare Schutzschicht“ der Energiewende – entscheidend dafür, dass Investitionen in Netze und Erneuerbare nicht durch vermeidbare Ausfälle gefährdet werden.

•  Hochspannungs- Hochleistungssicherungen sind ein zentraler Schutz für Mittelspannungs- und Verteiltransformatoren. Sie verhindern bei Kurzschluss oder Überlastung Totalschäden, die den Netzausbau massiv verzögern würden.
•  Auf der Niederspannungsseite führt der Anschluss vieler dezentraler Anlagen wie Wärmepumpen, Ladestationen oder PV-Anlagen zu einer höheren Belastung der Ortsnetze. Selektiv abgestufte Niederspannungs-Hochleistungssicherungen (NH-Sicherungen) stellen sicher, dass bei Überlast oder Kurzschluss nur der betroffene Strang ausfällt, nicht ganze Straßenzüge.

Da mit wachsendem Anteil Erneuerbarer die Volatilität zunimmt, steigt die Bedeutung eines zuverlässigen, abgestuften Schutzkonzepts – Sicherungen sind die Basis für Resilienz & Versorgungssicherheit.

Damit Windparks zuverlässig Strom liefern können, spielt die Netzschutztechnik eine ebenso bedeutende Rolle wie die Erzeugung selbst. Jede einzelne Windturbine ist mit einem Transformator ausgestattet, der die Generatorspannung auf z.B. Mittelspannungsebene hebt. Mehrere Turbinen werden über Sammelnetze an zentrale Parktransformatoren angeschlossen, die die Leistung auf Hochspannung transformieren und so die Einspeisung in überregionale Netze ermöglichen.

Die Kombination von Hochspannungs-Lastschaltern mit HH-Sicherungen hat sich seit vielen Jahren als Kurzschlussschutz und zum Freischalten von Netztransformatoren bewährt und ist weit verbreitet: die Lastschalter-Sicherungs-Kombination (SSK). VDE 0671 Teil 105 definiert diese Kombination praktisch als „Ganzbereichs-Schaltgerät“, welches sowohl Überlastströme als auch Kurzschlussströme bis zum Bemessungsausschaltvermögen der Sicherungen unterbrechen können muss.

Passend dazu wurden spezifische Ausführungen von SIBA-DIN-Hochspannungs-Sicherungen entwickelt, welche für das Zusammenwirken mit Schaltanlagen bezüglich kurzer Schalteröffnungszeiten und kleiner Übernahmeströme optimiert wurden: SIBA SSK-Sicherungen.