Spannungsregelanlagen

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--Pittimann 17:39, 3. Okt. 2008 (CEST)

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Spannungsregelanlagen dienen zur Spannungsstabilisierung der Netzspannung. Auf Seiten der Energieversorgungsunternehmen (EVU) sind sie in Transformatorstationen und Umspannwerken untergebracht und dienen der Einhaltung der Toleranzen der Netzspannung bei schwankendem Verbrauch.
Der folgende Artikel befasst sich mit Spannungsregelanlagen in Verantwortung der Stromkunden, also auf der Verbraucherseite des Netzes. Die Sinnhaftigkeit dieser Anlagen ist umstritten^[1] , sie dienen der Spannungsabsenkung in den Minustoleranzbereich der Netzspannung und sollen der Energieeinsparung dienen.

Zweck

Sie werden jedoch zumeist mit dem Ziel eingesetzt, den Stromverbrauch elektrischer Betriebsmittel zu reduzieren. Sie werden regelmäßig einem Unternehmens-Stromnetz vorgeschaltet und sollen die elektrischen Verbraucher mit der Mindest-Spannung versorgen, die diese zu ihrem sicheren Betrieb benötigen. Das sind 207 Volt beziehungsweise 360 Volt, da die Beeinflussung des Spannungsniveaus innerhalb eines Stromnetzes grundsätzlich nur in dem von der DIN IEC 60038 vorgegebenen Rahmen erfolgen darf.

Zur Zeit gelten 230 Volt für einphasige Netze als Nennspannung, von der um zehn Prozent nach unten und um sechs Prozent nach oben abgewichen werden kann. Bei dreiphasigen Netzen beträgt die Nennspannung 400 Volt mit einer zulässigen Abweichung in vorgenannter Höhe.

Ab 2009 sind jedoch Abweichungen von ± 10% zulässig, sodass die Maximalspanung dann 253Volt beziehungsweise 440 Volt betragen darf.

Einspareffekte

Das mit dem Einsatz von Spannungsregelanlagen verbundene Einsparpotential beträgt nach^[2] bis zu 15 Prozent des Stromverbrauches. Die Höhe der Ersparnis ist jedoch stark von dem vor Installation anliegenden Spannungs-Schwankungsniveau und der Struktur der elektrischen Betriebsmittel abhängig. Eine allgemein gültige Aussage über die mit dem Einsatz einer Spannungsregelanlage verbundene Stromersparnis ist somit nicht möglich.
Insbesondere weisen Schaltnetzteile (u.a. in Computern, Monitoren, Fernsehern, sowie elektronische Vorschaltgeräte), geregelte Heizungen und Elektro-Boiler einen von der Netzspannung unabhängigen Energeiverbrauch auf. In all diesen Fällen tritt somit kein Einspareffekt ein. Auch bei Asynchronmotoren treten keine Einsparungen dieser Höhe auf. Anbieter gehen auf diese Zusammenhänge oft nicht ein oder unterstellen dennoch unzutreffend ein Einsparungspotential^[3].

Glühlampen sind dagegen sehr sensibel gegenüber Spannungsschwankungen, bei Überspannung sind sie zwar effizienter, fallen jedoch wesentlich früher aus und verursachen dadurch erhöhte Wartungskosten der Beleuchtung. Bei Unterspannung (Minustoleranzbereich der Netzspannung) sinkt deren Lichtausbeute jedoch drastisch ab, sodass dann keine Einspareffekte zu erzielen sind.

Ein positiver Nebeneffekt einer kundenseitigen Spannungsstabilisierung ist jedoch die Vermeidung von Überspannungen, die oft in den Nachtstunden (geringer Verbrauch) auftreten und ansonsten den Ausfall insbesondere von solchen Geräten verursachen können, die noch für die frühere Nennspannung 220 Volt ausgelegt sind. Bei diesen steigt der Magnetisierungsstrom der darin verbauten Netztransformatoren teilweise soweit an, dass erhöhte Erwärmung oder gar Kernsättigung eintritt und in der Folge die Gerätesicherung anspricht. Weitere Ausfallursache kann bei solchen Geräten die erhöhte Spannungsbelastung nachgeschalteter Elektrolytkondensatoren sein.

Der Bundesverband der Deutschen Industrie e. V. hat in einer am 25. September 2007 der Bundesregierung vorgestellten Studie mit dem Titel „Kosten und Potenziale der Vermeidung von Treibhausgasemissionen in Deutschland“ Regelanlagen zur Spannungsstabilisierung als einen wirksamen Ansatz zur CO₂-Vermeidung genannt.

Weblinks / Einzelnachweise

1. ↑ http://www.fkt.de/de/de/news/typische_fragen/typische_fragen_objekte/anfrage_zu_spannungsregelanlage
2. ↑ http://www.energie-plus-umwelt.de/strom.htm
3. ↑ http://www.en-control.de/konzept.html