Montag, 4. Juli 2022

BDW:
Wasserkraftwerke stabilisieren das Netz


[13.8.2021] Wasserkraftwerke können eine Störung hinsichtlich der Momentanreserve ausgleichen. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie der Rhein-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen. In Auftrag gegeben wurde die Studie vom Bundesverband Deutscher Wasserkraftwerke (BDW), der Initiative „Wasserkraft Ja bitte!“ im Verband der Bayerischen Energie- und Wasserwirtschaft (VBEW) sowie der Interessengemeinschaft Wassernutzung NRW.

Generator des Saalachkraftwerkes in Bad Reichenhall. Eine Studie der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule (RWTH) Aachen hat ergeben, dass die Wasserkraftwerke in Deutschland eine Störung, etwa durch einen ungeplanten Kraftwerkausfall von bis zu 500 Megawatt (MW), hinsichtlich der Momentanreserve ausgleichen können. Wie der Bundesverband Deutscher Wasserkraftwerke (BDW) mitteilt, ist dieser Ausgleich umso wichtiger, da im kommenden Jahr die letzten Kernkraftwerke in Deutschland vom Netz gehen werden, womit dem Stromversorgungssystem auch Momentanreserven wegfallen. Diese Systemdienstleistung sichere – neben der Regelleistung – die Stabilität der Netze im Fall von Störungen. Indem Wasserkraftanlagen diese Funktion übernehmen können, leisten sie einen relevanten Beitrag zur künftigen Netzstabilität.
BDW erklärt, dass als Momentanreserve die unverzögert verfügbare Leistungsreserve in einem Energieübertragungssystem bezeichnet werde. Sie entstehe aus der Trägheit der rotierenden Schwungmassen der Synchrongeneratoren konventioneller Kraftwerke. Komme es in einem Stromnetz zu einem abrupten Lastwechsel, könne das Leistungsdefizit nicht unmittelbar durch Regelkraftwerksleistung ausgeglichen werden. Denn diese sei immer mit einer gewissen Verzögerungszeit verbunden. Daher müsse, um Instabilitäten und Unterbrechungen zu verhindern, unmittelbar nach dem Störungsfall genügend kinetische Energie aus dem rotierenden Schwungmassen von Kraftwerken im Versorgungssystem vorhanden sein.

Wasserkraftanlagen als Ausgleich zu volatilen Energieerzeugern

Nach dem Aspekt der Erzeugungsmengen gelten Windenergie- und Photovoltaikanlagen als Hauptsäulen der künftigen regenerativen Energieproduktion. Diese üblicherweise leistungselektronisch angebundenen Anlagen liefern jedoch nach derzeitigem Stand der Technik noch keine Momentanreserve. Wasserkraftwerke hingegen seien dazu in der Lage.
Ein Team von Professor Albert Moser, Lehrstuhlinhaber Übertragungsnetze und Energiewirtschaft am Institut für elektrische Anlagen und Netze, Digitalisierung und Energiewirtschaft (IAEW) an der RWTH Aachen, habe nun die Momentanreserve der Wasserkraftanlagen in Deutschland ermittelt und quantifiziert. Die Berechnungen basieren auf 7.988 Wasserkraftanlagen mit insgesamt 6,28 Gigawatt Nettonennleistung, die im Marktstammdatenregister der Bundesnetzagentur erfasst seien. Die Wissenschaftler ermittelten unter anderem die gespeicherte kinetische Energie der Wasserkraftanlagen, die sich aus der Trägheitskonstante und der Nennleistung der Generatoren bestimmen lasse.
Den Berechnungen zufolge sei eine kinetische Energie von rund 10,32 Gigawattsekunden (GWs) in den rotierenden Massen der Wasserkraftanlagen in Deutschland gespeichert. Zum Vergleich: Das Braunkohlekraftwerk Weisweiler Block H weise eine kinetische Energie von 2,4 GWs auf, das Kernkraftwerk Isar/Ohu 2 kommt auf 8,88 GWs. Die bereitgestellte kinetische Energie der Wasserkraftanlagen entspreche damit der Momentanreserve eines Kernkraftwerks.
Die Studie wurde federführend von Martin Knechtges und Stefanie Samaan geleitet. Sie zeige weiterhin, dass ein Störereignis von 462,5 MW unter Berücksichtigung der Frequenzabhängigkeit der Netzlasten allein durch die Wasserkraftanlagen hinsichtlich der Momentanreserve aufgefangen werden könne. Ihre vorgehaltene Momentanreserve reiche aus, um die daraus resultierende Frequenzänderungsrate und –abweichung ausreichend zu begrenzen. „Die deutschen Wasserkraftwerke tragen in dieser Höhe auch zur Beherrschung von größeren Leistungsdefiziten, zum Beispiel Netzauftrennungen, bei. Weitere Beiträge zur Beherrschung müssen dann aus anderen Anlagen noch bereitgestellt werden.“, fasst Martin Knechtges, wissenschaftlicher Mitarbeiter am IAEW, zusammen.

Wasserkraftanlagen stabilisieren bayerische Stromnetze

Darüber hinaus weisen die Forscher insbesondere für Bayern darauf hin, dass in Bezug auf zukünftige Netzstrukturen und die autarke Versorgung kleiner zellularer Netze die dezentral vorhandenen Wasserkraftwerke zu einem stabilen Netzbetrieb beitragen können.
„Die Studie zeigt einmal mehr, dass Wasserkraftanlagen gerade vor dem Hintergrund der Abschaltung der Kernkraftwerke 2022 und anschließend der Kohlekraftwerke wichtige Systemdienstleistungen zur Netzstabilisierung erfüllen. Neben der Momentanreserve ist diesbezüglich beispielsweise auch die Schwarzstartfähigkeit zu nennen“, kommentiert Fritz Schweiger, Vorstandsvorsitzender der Vereinigung Wasserkraftwerke in Bayern (VWB). Das heiße, nach einem großflächigen Stromausfall ist die Wasserkraft technisch in der Lage, den Wiederaufbau der Stromversorgung zu unterstützen.
„Die Studie zeigt aber auch auf, dass die bestehende Wasserkraft allein nicht die notwendige Momentanreserve im Stromversorgungssystem bereitstellen kann. Mit dem Ausbau der Stromerzeugung aus Wasserkraft hätte man schon heute einen effizienten Lösungsbaustein dafür. Allerdings müssen auch die anderen erneuerbaren Energieträger künftig ihren Beitrag leisten. Jetzt sind die Ingenieure gefragt, wie dies mit moderner Leistungselektronik sichergestellt werden kann“, bemerkt Detlef Fischer, Geschäftsführer des Verbandes der Bayerischen Energie- und Wasserwirtschaft (VBEW).
Die Studie „Ermittlung der Momentanreserve von Wasserkraftanlagen in Deutschland“ am Institut für Elektrische Anlagen und Netze, Digitalisierung und Energiewirtschaft an der RWTH Aachen wurde im Auftrag des Bundesverbands Deutscher Wasserkraftwerke (BDW), der Initiative „Wasserkraft Ja bitte!“ im Verband der Bayerischen Energie- und Wasserwirtschaft (VBEW) sowie der Interessengemeinschaft Wassernutzung NRW durchgeführt. (th)

https://www.wasserkraft-deutschland.de
https://www.vbew.de/energie/energie-fuer-bayern/wasserkraft-ja-bitte
https://www.igw-nrw.de

Stichwörter: Wasserkraft, RWTH Aachen, BDW, VBEW

Bildquelle: VBEW

Druckversion    PDF     Link mailen


Weitere Meldungen und Beiträge aus dem Bereich Wasserkraft

Bayern: Wasserkraftverbände begrüßen Initiative
[28.4.2022] Die bayerischen Wasserkraftverbände haben die Bundesratsinitiative Bayerns zur Wasserkraft im EEG 2023 begrüßt. mehr...
BDEW / VDMA: Wasserkraft versorgt und stabilisiert
[22.4.2022] BDEW und VDMA Power Systems haben ein Papier zur Rolle der Wasserkraft für Versorgungssicherheit und Systemstabilität veröffentlicht. mehr...
Die neue EEG-Version bedroht kleine Wasserkraftwerke mit unter 500 kW Leistung.
Wasserkraftverband Mitteldeutschland: Helles Entsetzen über Osterpaket
[19.4.2022] Mit der Novellierung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes wird das Ende der Kleinwasserkraft in Deutschland eingeleitet. Das befürchtet der Wasserkraftverband Mitteldeutschland. Wenn die Pläne umgesetzt werden, stünden allein im Verbandsgebiet 90 Prozent der Anlagen vor dem Aus. mehr...
Nordrhein-Westfalen: Wasserkraft kaum genutzt
[8.4.2022] Im größten deutschen Bundesland wird Wasserkraft kaum genutzt, der Zubau ist minimal. Das ist die Bilanz des Landesverbands Erneuerbare Energien NRW. mehr...
Wasserkraft spielt in Nordrhein-Westfalen bislang eine geringe Rolle.
EEG 2023: Das Aus für die kleine Wasserkraft
[16.3.2022] Wenn das EEG 2023 im jetzigen Entwurf umgesetzt würde, könnte dies das Aus für viele kleine Wasserkraftanlagen bedeuten. mehr...

Suchen...

 Anzeige



Aktuelle Information des Verlags


In Zeiten der Corona-Pandemie werden wir aktuelle Ausgaben von stadt+werk allen Interessierten bis auf weiteres kostenfrei digital zur Verfügung stellen. Weisen Sie bitte auch Ihre Kolleginnen und Kollegen im Homeoffice auf diese Möglichkeit hin.

Wenn Sie stadt+werk auch künftig regelmäßig als Print- und Digitalausgabe erhalten möchten, freuen wir uns über ein Abonnement.

stadt+werk, Ausgabe 5/6 2022
stadt+werk, Ausgabe 3/4 2022
stadt+werk, Ausgabe 1/2 2022
stadt+werk, Ausgabe 11/12 2021

Aboverwaltung


Abbonement kuendigen

Abbonement kuendigen
telent GmbH
71522 Backnang
telent GmbH
ITC AG
01067 Dresden
ITC AG
Savosolar GmbH
22761 Hamburg
Savosolar GmbH

Aktuelle Meldungen