Traditionell waren die Stromnetze in Deutschland und den meisten Ländern Europas von oben nach unten orientiert. Große Kraftwerke speisten in die Hochspannung ein, meist mit 110 Kilovolt oder mehr – bis 220 oder 380 Kilovolt. „Das hat sich komplett gedreht“, urteilt Philipp Dröger. Er ist Ingenieur in der Netzführung von Transnet BW. Die Einspeisung von Windstrom oder Sonnenstrom erfolgt meistens in den unteren Spannungsebenen.“ Sprich: In der Niederspannung oder Mittelspannung. Regelkreise und Energieströme drehen sich also um.
PV Symposium 2026: Reiches Pläne eingeordnet
Transnet BW ist der Übertragunsgnetzbetreiber für den reich bevölkerten und stark industrialisierten Südwesten Deutschlands. Die Regelzone schließt an die Netze in Frankreich und der Schweiz an. Insgesamt 3.111 Kilometer Transportnetze werden betreut und elf Millionen Menschen mit Strom versorgt. „Unsere Aufgabe ist es, die Spannung und die Frequenz von 50 Hertz in einem engen Korridor zu halten“, erläutert Döring. „Und wir müssen Netzengpässe vermeiden, sie nach der N-1-Regel aussteuern.“
Der Fall N-1 stammt noch aus der Zeit der Großkraftwerke. Er betrifft den kompletten, plötzlichen Ausfall eines Kraftwerks. Dann mussten benachbarten Einheiten ihre Leistung hochregeln, damit das Netz nicht zusammenbricht.
PV-Symposium 2026: Speicher treiben Umbau der Netze
Plötzlicher Lastabwurf als kritisches Szenario
Ähnlich ist die Situation, wenn ein großer Verbraucher ganz plötzlich hohe Lasten abwirft. Dann entsteht im Netz plötzlich ein Überangebot von Strom, das Leitungen und Trafos zum Glühen bringen kann.
Transnet BW hat 2025 rund sieben Gigawatt Einspeiseleistung von PV geregelt, dazu 1,7 Gigawatt von Windturbinen und drei Gigawatt fossile Kraftwerke. Die maximale Last, also die Entzugsleistung auf der Verbraucherseite, erreichte maximal elf Gigawatt. Die allermeisten Verbraucher sind in Niederspannung (400 Volt) und Mittelspannung (bis 20 Kilowatt) angeschlossen.
BVES warnt vor Hemmnissen durch statische Netzentgelte für Energiespeicher
Trafos reisen Überschüsse nach oben durch
Wenn sich die Ströme im System umkehren, hat das erhebliche Konsequenzen für die Netzsteuerung. „Die Trafos speisen nicht genutzte Energie aus den unteren Spannungsebenen“ ins Transportnetz zurück“, nennt Döring ein Beispiel. „Das war vor zehn oder 15 Jahren undenkbar. Die Herausforderung besteht darin, dass wir die Energiewende und Klimaneutralität nicht zu Lasen der Netzsicherheit bekommen können.“
Die Turbinen in den Großkraftwerken haben das System quasi nebenbei stabilisiert, vor allem bei kurzzeitigen Schwankungen. Die Turbinen sind tonnenschwer, ihre rotierende Masse brachte eine Trägheit ins System, die glättend auf Schwankungen wirkte. Man spricht von der Momentanreserve, der am schnellsten verfügbaren Regelleistung im Netz.
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Spannung steuern durch Blindleistung
Zudem fehlt die Regelung von Blindleistung durch große Kraftwerke. Über den Leistungsfaktor konnten sie Spannung und Stromstärke gegeneinander verschieben, um Netzreserven zu nutzen. „Die großen Kraftwerke gehen nun nach und nach vom Netz“, erzählte Philipp Döring weiter. „Dafür bauen wir eigene Kompensatoren für die Blindleistung ein.“ Hinzu kommt: In städtischen Gebieten ist die Nachfrage nach Strom in der Regel höher als die Einspeisung durch Sonne und Wind.
In ländlichen Gebieten Baden-Württembergs ist das anders: Dort wird viel Solarstrom bis in die höchste Netzebene durchgereicht, weil er in unteren Ebenen nicht verbraucht werden kann. „Das ist im Winter nicht so akut wie im Sommer“, weiß Döring. „Aber wir messen solche Effekte übers ganze Jahr.“
Neue Produkte, Anwendungen und Geschäftsmodelle für Solarspeicher
Blackouts bisher vermieden
Bisher hat Transnet BW die Regelung gut im Griff. Blackouts oder kritische Zustände wurden weitgehend vermieden. Denn wenn die Einspeisung in der Niederspannung oder Mittelspannung erfolgt, kann der Übertragungsnetzbetreiber nicht auf diese Anlagen zugreifen. Das war früher einfacher, über den direkten Anschluss der Großkraftwerke mit 220 Kilovolt.
Wenn Netze überlastet sind, müssen Verbraucher und Einspeiser gezielt angesprochen und abgeregelt werden. Grundlage ist Paragraf 13 des Energiewirtschaftsgesetzes (EnWG), Absätze 1 und 2. Damit weist der Gesetzgebern den Übertragungsnetzbetreibern die Pflicht zur Netzstabilisierung zu. Wenn normale Regelungstechnik und Routinen nicht greifen, müssen Verbraucher zwangsweise abgeschaltet werden, um den Zusammenbruch zu verhindern.
Verteilnetzbetreiber erwarten Vervierfachung der Solarleistung bis 2045
Engpass-Kaskade greift auf Verteilnetze durch
Dann spricht man von einer Engpass-Kaskade: Die angeschlossenen Verteilnetzbetreiber (VNB) müssen aktiv werden, um die Anforderungen aus den oberen Spannungsebenen in relativ kurzer Zeit zu entsprechen.
Solch ein Verteilnetzbetreiber ist das Bayernwerk, der größte VNB von neun im Freistaat. Maximilian Nößner leitet dort das Performancemanagement. Seit 2022 haben die Bayernwerke rund 255.000 Photovoltaikanlagen in den Netzbetrieb aufgenommen, in Summe sieben Gigawatt.
Mehr als 100.000 Batteriespeicher wurden angeschlossen. „Wir haben 240 Kilometer neue Hochspannungsleitungen neu gebaut, dazu 6.000 Kilometer in der Nieder- und Mittelspannung“, berichtete er. „3.500 digitale Ortsnetzstationen wurden gebaut.“ Insgesamt 52.000 Ortsnetztrafos hat Bayernwerk in seinem Netzgebiet, in diesem Jahr sollen 2.000 gegen digitale Stationen ausgetauscht werden.
Neues Auswahlverfahren für Großbatteriespeicher startet bald
Bayernwerk rechnet mit 85 Gigawatt PV bis 2045
An diesen Zahlen erkennt man, welche gewaltigen Investitionen notwendig sind, um die Netze zu modernisieren. Bayern hat derzeit rund 29 Gigawatt Solarleistung installiert. „Bis 2045 werden es 85 Gigawatt sein“, gibt Nößner einen Ausblick. „Damit rechnen wir, danach entscheiden wir den Umbau des Netzes.“
Für ihn sind Stromspeicher der wesentliche Hebel, um die Kosten zu senken und die Energiewende wirtschaftlich zu erreichen. Der Ansturm von Projektierern ist enorm. „Bis zum dritten Quartal 2025 hatten wir Netzanfragen für 77 Gigawatt Speicherleistung“, sagte er. „Ich denke, wir werden keine Photovoltaikanlage ohne Speicher mehr installieren.“
Jede PV-Anlage mit Speichern
Um die Speicher schneller und wirtschaftlich anzuschließen und zu betreiben, fordert der die netzneutrale Betriebsweise als Standard, um Bezugsengpässe in den Netzen nicht zu verschärfen. Zudem müsse einen Mechanismus geben, um die Ernsthaftigkeit der Anschlussanfragen zu prüfen. Auch sollte die Reservierungsdauer eines Anschlusspunktes gesetzlich befristet werden.
Einer der größten Hebel ist die Überbauung von Anschlusspunkten, an denen Windturbinen oder Solarfelder einspeisen. Man könnte beispielsweise Speicher nachrüsten, am selben Anschlusspunkt. Bayernwerk hat dafür ein spezielles Messkonzept entwickelt, das Photovoltaik, Windkraft und Speicher zusammen betrachtet.
Der VNB hat damit begonnen, netzdienliche Speicher auszuschreiben. Es wurde eine Karte erstellt, die das Potenzial bestehender Einspeiseanschlüsse darstellt. Bayernwerk will die Einspeiser gezielt ansprechen, um die Installation von Speichern schnell zu erlauben oder an Dritte auszuschreiben. „Wir wollen mehr Speicher und mehr Blindleistung ausschreiben“, sagte Maximilian Nößner. (HS)
