Energie-Glossar · M
Microgrid
Ein Microgrid ist ein abgegrenztes elektrisches System, in dem Verbraucher und dezentrale Energieanlagen gemeinsam gesteuert werden. Je nach Auslegung kann es mit dem öffentlichen Netz verbunden oder als Insel betrieben werden. Die Versorgung im Inselbetrieb ist durch verfügbare Leistung, Energie und Schutztechnik begrenzt.
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Microgrid: gemeinsames Energiesystem
Die wichtigsten Informationen zu Microgrid
- Erzeugung, gegebenenfalls Speicher und Verbraucher werden koordiniert.
- Inselbetrieb benötigt eine geeignete Spannungs- und Frequenzführung.
- Schwarzstartfähigkeit ist eine zusätzliche Eigenschaft, keine automatische Folge der Netzbildung.
- Batteriespeicher können hilfreich sein, sind aber nicht in jeder Auslegung zwingend.
Wie unterscheidet sich ein Microgrid von einzelner PV?
Eine gewöhnliche netzgeführte PV-Anlage stellt bei Netzausfall keine selbstständige Versorgung bereit. Ein Microgrid koordiniert dagegen seine Ressourcen und Lasten als System. Dazu können PV, ein regelbarer Generator und Batteriespeicher gehören. Welche Verbraucher versorgt werden, muss ausdrücklich festgelegt sein.
Wie funktioniert Inselbetrieb?
Eine sichere Trenneinrichtung verhindert eine unzulässige Rückspeisung in das ausgefallene öffentliche Netz. Im Inselnetz muss mindestens eine geeignete Einheit Spannung und Frequenz vorgeben. Das allein beweist noch keinen Schwarzstart: Nach vollständiger Abschaltung müssen Hilfsenergie, Startablauf und Lastzuschaltung ebenfalls funktionieren.
Umschaltung kann mit Unterbrechung oder bei entsprechend ausgelegten Systemen sehr schnell erfolgen. Kritische Prozesse benötigen deshalb eine eigene Prüfung ihrer zulässigen Ausfallzeit. Vor der Wiederverbindung müssen die erforderlichen Synchronisations- und Schutzbedingungen erfüllt sein.
Braucht das System einen Speicher?
Batterien können kurzfristige Leistungsänderungen ausgleichen und Energie zeitlich verschieben. Ein Microgrid mit ausreichend regelbarer Erzeugung und geeigneter Lastführung kann jedoch auch ohne Batterie arbeiten. Bei überwiegend wetterabhängiger Erzeugung begrenzen Dunkelzeiten und Speicherfüllstand die Versorgungsdauer. Überschüsse müssen gespeichert, zulässig exportiert oder abgeregelt werden.
Wie wird ein Projekt bewertet?
Ausgangspunkt sind kritische Lasten, Anlaufströme, gewünschte Überbrückungsdauer und tolerierte Unterbrechungen. Daraus folgen Dimensionierung, Brennstoff- oder Speichervorrat und Betriebsstrategie. Investitionskosten sind den vermiedenen Ausfallfolgen und möglichen Nutzungsvorteilen gegenüberzustellen. Anschluss, Schutz und Messkonzept sowie gegebenenfalls Liefer- und Netzbetreiberpflichten müssen projektbezogen geklärt werden.
Quellen & Verweise
- US Department of Energy — US Department of Energy: Islanding a Microgrid. energy.gov · Abruf
- US Department of Energy — US Department of Energy: Distributed Energy Resources and Microgrids. energy.gov · Abruf
Häufige Fragen zu Microgrid
Ist ein Microgrid automatisch unterbrechungsfrei?
Nein. Das hängt vom Umschaltkonzept und den angeschlossenen Verbrauchern ab. Gegebenenfalls bleibt eine zusätzliche USV nötig.
Ist ein Batteriespeicher vorgeschrieben?
Nicht allgemein. Regelbare Erzeugung kann je nach Auslegung den Inselbetrieb ebenfalls tragen; bei volatiler Erzeugung sind Speicher häufig sinnvoll.
Bedeutet netzbildend auch schwarzstartfähig?
Nein. Netzbildung bezeichnet die Vorgabe von Spannung und Frequenz. Schwarzstart erfordert zusätzlich einen funktionierenden Start ohne äußere Netzversorgung.
Ist dauerhafte Autarkie möglich?
Technisch bei entsprechender Auslegung, aber Energieversorgung und Reserven müssen auch für ungünstige und lange Ausfallperioden gesichert sein.