Stromqualität - warum ist sie wichtig und wie kann man sie verbessern?

In den heutigen Energiesystemen geht es nicht nur darum, wie viel Energie man hat, sondern auch darum, wie gut die Qualität dieser Energie ist. Probleme mit der Netzqualität können zu Stromausfällen, Geräteausfällen, geringerer Effizienz oder sogar zu Schäden an der Technik führen.

Stromqualität
Power Quality (PQ) bezieht sich auf die Qualität des Stroms, der den Geräten zugeführt wird. Die Norm EN 50160 (die erklärt, welche Parameter die Spannung im Verteilungsnetz haben sollte) und IEEE 1159 (die beschreibt, wie man PQ-Probleme überwacht und bewertet) beschreiben, was „normal“ ist und wann das Netz nicht mehr richtig funktioniert.

Die häufigsten Probleme mit der Netzqualität:

• Spannungsschwankungen - entweder zu niedrig (Unterspannung) oder zu hoch (Überspannung).
• Flicker - schnelle Spannungsschwankungen, die ein Flackern der Beleuchtung verursachen
• Durchhänger/Spitzen - kurzfristige Spannungseinbrüche oder -spitzen
• Frequenzschwankungen - Abweichungen von 50 Hz
• Oberschwingungsverzerrung - Verzerrung der Spannungswelle aufgrund nichtlinearer Lasten
• Ungleiche Belastung zwischen den Phasen - genannt Unsymmetrie
• Transienten - plötzliche Spannungssprünge
• Unterbrechungen

Wie werden diese Probleme gelöst?

• Überwachung des Netzes: Der erste Schritt besteht darin, die Netzqualität zu messen - spezielle Analysatoren werden eingesetzt, um genau zu zeigen, wo die Probleme liegen.
• Spannungs- und Frequenzstabilisierung: Spannungsregler, USV-Anlagen oder Frequenzumrichter werden zur Stabilisierung des Netzes eingesetzt.
• Oberschwingungsfilter: Sie reduzieren Oberschwingungsverzerrungen, die zur Überhitzung der Kabel führen und die Lebensdauer der Geräte verkürzen.
• Phasenlastausgleich: In Dreiphasensystemen kann jede Phase unterschiedlich belastet werden. Hier hilft eine Technologie, die Strom je nach Bedarf für jede Phase separat liefern oder aufnehmen kann.
• Batterie-Energiespeichersysteme (BESS): Moderne Batteriesysteme sorgen für Netzstabilität, gleichen Spannung und Frequenz aus und dienen als Ersatzstromquelle bei Stromausfällen.

Die Behebung von Problemen mit der Netzqualität ist der Schlüssel zum zuverlässigen und effizienten Betrieb der Technologie. Egal, ob es sich um eine Produktionsanlage, ein Rechenzentrum oder ein Microgrid für erneuerbare Energien handelt, eine stabile, hochwertige Stromversorgung ist unerlässlich.