Transparenz schafft Resilienz: Zukunftssichere Niederspannungsnetze

Um die Resilienz ihrer Niederspannungsnetze zu erhöhen, setzen Stromversorger in Deutschland auf ein Zusammenspiel aus Digitalisierung, Automatisierung und dezentraler Infrastruktur. Moderne Ortsnetzstationen werden mit Sensoren ausgestattet, die den Netzzustand in Echtzeit erfassen. So lassen sich kritische Veränderungen frühzeitig erkennen und Gegenmaßnahmen zügig einleiten.

Seit Anfang 2024 verpflichtet der überarbeitete §14a EnWG Netzbetreiber dazu, auch das Niederspannungsnetz engmaschig zu überwachen. Drohen Überlastungen, dürfen steuerbare Verbrauchseinrichtungen wie Wärmepumpen oder Wallboxen kurzfristig gedrosselt werden. Ziel ist es, CO₂-Emissionen im Wärme- und Verkehrssektor zu senken, ohne dabei die Netzstabilität durch die zunehmende Zahl elektrischer Verbraucher zu gefährden.

Das gelingt nur mit höherer Transparenz im Verteilnetz. Konkret bedeutet das: Stromversorger müssen jederzeit auf aktuelle Zustandsdaten zugreifen können. Besonders in Bereichen mit stark schwankendem Stromverbrauch oder einer hohen Dichte an neuen Geräten müssen Parameter wie Spannung, Frequenz und Lastflüsse in Echtzeit erfasst und analysiert werden. Der Gesetzgeber fordert, dafür Daten aus intelligenten Messsystemen sowie aus Ortsnetzstationen und Kabelverteilern zu nutzen. Da der Rollout intelligenter Messsysteme nur schleppend vorankommt, setzen viele Netzbetreiber derzeit auf die Digitalisierung der Betriebsmittel in der Niederspannung.

ZENNER bietet mit element scada pro den vollen Überblick über das Niederspannungsnetz.

„Der neue §14a EnWG stellt Netzbetreiber vor neue Herausforderungen“, so René Claussen, Geschäftsbereichsleiter Messsysteme, IoT und Digitale Lösungen bei ZENNER. „Mit der richtigen Technik lassen sich diese effizient bewältigen. element scada pro bietet alles, was für mehr Transparenz im Niederspannungsnetz notwendig ist – von präziser Messtechnik über sichere Datenübertragung bis zur nutzerfreundlichen Visualisierung.“

Netzbetreiber sehen in Echtzeit und auf einen Blick, wo sich Engpässe anbahnen, und können sofort eingreifen. Gleichzeitig liefert die Lösung kontinuierlich präzise Daten zur Auslastung und zum Zustand der Betriebsmittel. Das schafft nicht nur Sicherheit im laufenden Betrieb, sondern ist auch die Grundlage für vorausschauende Investitionen und optimierte Wartungs- sowie Entstörprozesse.

„Herzstück des Systems ist unsere digitale Messtechnik, wie etwa der Comtac Cluey EM“, erklärt Claussen.

Bis zu 20 Abgänge lassen sich gleichzeitig und ohne größere Umbauten überwachen, denn die Hardware lässt sich flexibel an bestehende Infrastrukturen anpassen. Außer Standardparametern wie Spannung und Leistung erfasst er auch komplexere Messgrößen wie Oberwellen oder Temperatur. Sogar Türkontakte oder Schließsensoren können integriert und in Echtzeit überwacht werden. Dank schneller Installation und OTA-Konfiguration eignet sich die Lösung ideal für großflächige Rollouts an verschiedenen Standorten.

Ein spezieller Grid Connector überträgt die Daten direkt in die IoT-Plattform element iot von ZENNER. Diese unterstützt sämtliche gängigen Kommunikationstechnologien – darunter LTE-M, 5G, 450 MHz, LoRaWAN® und LAN. Für sicherheitskritische Anwendungen ist auch eine verschlüsselte Übertragung via VPN möglich. Dank zahlreicher Schnittstellen lässt sich element iot mühelos in bestehende Systemlandschaften integrieren, etwa in Netzleitstellen (via IEC104 oder OPC UA) sowie weitere Monitoring- oder Steuerungssysteme.

„Selbst Rückmeldungen wie das Zurücksetzen von Kurzschlussanzeigern sind problemlos möglich“, ergänzt Claussen.

Auch Netzzustandsdaten aus intelligenten Messsystemen sowie die Steuerung regelbarer Verbraucher lassen sich über die Plattform einbinden.

Für Netzbetreiber ohne eigene Überwachungsplattform im Niederspannungsbereich bietet element iot einen modularen App-Baukasten. Damit lassen sich Anwendungen wie Netzmonitoring und Datenanalyse einfach umsetzen. Alarme und Regelwerke können direkt in der Plattform eingerichtet und verwaltet werden.

Lösungen zur Überwachung von Niederspannungsnetzen
zahlen u. a. auf folgende UN-Ziele ein:

SDG 7: Bezahlbare und saubere Energie
SDG 9
SDG 11: Nachhaltige Städte und Gemeinden