PQ-Messgeräte auf der Suche nach Ärger!

«Strom kommt aus der Steckdose» und warum sollte dieser von unterschiedlicher Qualität sein? Bedeutet dies etwa, dass Strom nicht gleich Strom ist?

Spricht man über Strom, oder gar über Netzqualität, könnte man den Vergleich mit vermeintlich reinem Wasser wagen. An der Oberfläche sieht es schön und sauber aus. Beginnt man jedoch zu analysieren, staunt man mitunter nicht schlecht, wie verunreinigt es ist.

In den heutigen elektrischen Verteilsystemen verhält es sich oftmals ähnlich. Im Gegensatz jedoch zu gesetzlich und streng kontrolliertem Gewässerschutz leidet der Zustand der elektrischen Verteilsysteme stetig und der Grad der Verunreinigung steigt. Dies wird mitunter verursacht durch Phänomene aus der Elektromagnetischen Verträglichkeit, kurz EMV genannt, die u. a. Oberschwingungen (Harmonische, Interharmonische, Supraharmonische) im Netz erzeugen. Aber auch Unterbrüche, Schwankungen (z. B. Flicker, schnelle Spannungsänderung), Transienten als auch weithin zunehmende unsymmetrische Phasenbelastungen machen dem Netz auf Verteil- und Mikrobasis zu schaffen.

Warum sehen wir zunehmende Probleme bei der Netzqualität?

Die Probleme werden oftmals im eigenen Haus selbst generiert. Stammen also auch von der Verbraucherseite. Durch die IEC (International Electrotechnical Commission) wurde das Thema unter dem Begriff «Demand Side Power Quality» bereits erfasst. Somit zeigt es damit auch die Notwendigkeit, das Thema international anzugehen. Dies resultiert unter anderem durch die steigende Verwendung von Leistungselektronik, z.B.  bei Motorenstarter, AC/DC-Wandler, Frequenzumrichter, usw. Zudem wird es angetrieben durch das massive Einsparen von Energie, z. B. durch LED-Beleuchtung als auch der politisch- und klimagetriebenen Reduktion von CO2 durch den Einsatz von erneuerbaren Einspeisetechnologien, wie z. B. der Photovoltaik. All dies bewirkt eine massive Veränderung der Netzqualität.

Wieder im Vergleich zu Wasser: Wirft man einen Stein senkrecht ins Wasser, wird die Masse verdrängt und bildet Ringe, also kleine Wellen, die meistens nicht bis zum Ufer gelangen. Am Ort des Geschehens kommt es allerdings zu Verwirbelungen, welche das System beeinflussen.

Bei der Netzqualität bedeutet dies, dass Probleme die innerhalb eines Industriekomplexes entstehen, leicht auf andere Produktionslinien oder Nachbarbetriebe übertragen werden können. Schlechte Netzqualität zeigt sich z. B. durch Überhitzen von Leitungen, Motoren und Transformatoren. Besonders in sensiblen Bereichen, wie z. B. der Robotik, bei Etikettier- und Druckvorgängen, automatischem und schnellem Handling, usw. kann es zu Störungen kommen und die Fachspezialisten werden plötzlich vor neue Herausforderungen gestellt.

Hinzu kommt die Ausbreitung der Ladeinfrastruktur für die E-Mobilität. E-Ladestationen sind für Energieversorger grosse und noch wenig deterministische Stromverbraucher. Diese Infrastruktur kann unerwünschte Spitzen im Stromverbrauch und daraus resultierenden Spannungsabfall verursachen. Zudem sind diese mit AC/DC-Wandlern (an der Ladeeinrichtung oder direkt im Fahrzeug) aufgebaut, was zu einem erhöhten Grad der Oberschwingungen (THD), also einer möglichen Verunreinigung, beitragen.

Auch der Ausbau von Photovoltaik-Anlagen generiert Veränderungen in der Netzqualität. So sind industrielle Photovoltaik-Anlagen nicht selten grosse, dezentrale Stromerzeuger, die oftmals in Industriezonen oder ländlichen Gebieten installiert werden. Beim Zu- und Umschalten, wie auch bei dem Betrieb der Wechselrichter, tragen diese nicht selten zur Destabilisierung der breitbandigen Versorgungsnetze bei.

Muss ich darauf reagieren?

Nicht überraschend ist die Antwort: Ja.
Denn Probleme resultierend aus der Netzqualität können zu hohen Kosten, unerklärbaren Störungen und dadurch zu Produktionsausfällen führen.

Wer kann mir weiterhelfen?

Camille Bauer Metrawatt AG mit Ihrem Partnernetzwerk bietet Ihnen die notwendige Expertise, Produkte und Lösungen rund um das Thema Energiemanagement und Netzqualität.

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