Bild mit Solar Panels, Windräder und Wasserkraftwerk
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15.01.2019 Fachinformation 1476 0

Erneuerbare Energien – Transformation der Energiewelt

Damit die Energiewende ein Erfolg wird, müssen zahlreiche verschiedene Komponenten und Systeme reibungslos ineinandergreifen. Die Normungsarbeit der DKE trägt zum sicheren Ausbau der Erneuerbaren auf vielfältige Weise bei.

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Alexander Nollau

2018 lagen erneuerbaren Energien im Ranking der bedeutsamsten Energieträger in Deutschland bereits an dritter Stelle. Ihr Anteil am deutschen Strommix liegt inzwischen bei über 40 Prozent. Der Umstieg von fossilen Energieträgern auf Wind-, Solar- und Wasserkraft ist Kernelement der deutschen Klimaschutzstrategie.

Die Energiewende ist ein großangelegtes Transformationsprojekt, bei dem es von herausragender Bedeutung ist, dass verschiedene Technologien problemlos ineinander greifen. Eine bedeutende Aufgabe der Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE (DKE) ist deswegen sicherzustellen, dass die verschiedenen Energieerzeugungsanlagen über Schnittstellen miteinander verbunden werden können, um systemdienlich miteinander zu kommunizieren. Vor jedem Normungsprozess steht also die Frage, wie ein einzelnes Produkt in das Gesamtsystem hineinpasst und wie es so betrieben werden kann, dass es das Stromnetz nicht destabilisiert.

Normung ermöglicht Kommunikation und Flexibilisierung

Windraeder in einer Reihe - Offshore
Fabian / stock.adobe.com

Den größten Anteil an der Erzeugung klimafreundlichen Stroms hat im Moment die Windkraft an Land; auch Offshore-Kraftwerke nehmen an Bedeutung immer mehr zu. Betreiber von Windenergieparks müssen wissen, wann ihre Anlagen wieviel Strom produzieren. Die Verfügbarkeit der Erneuerbaren ist neben der Flexibilisierung des Energiemarktes die größte Herausforderung der Energiewende. Die Normenreihe DIN CLC/TS 61400-26 (VDE V 0127-26) behandelt diese Thematik und ermöglicht es den Windparkbetreibern, genaue Vorhersagen über die Verfügbarkeit als Stromerzeuger zu treffen.

Erreichen Windkraftanlagen beispielsweise bei extremen Windgeschwindigkeiten ihre Belastungsgrenze, müssen sie sich aus Sicherheitsgründen abschalten. Dass sie als Stromerzeuger nicht mehr zur Verfügung stehen, muss sofort automatisch dem Netzbetreiber gemeldet werden, damit dieser umgehend reagieren kann. Für die sichere Kommunikation im Bereich der Windkraft sorgt die Normenreihe DIN EN 61400-25 (VDE 0127-25) und baut damit auf die international bedeutende Normenreihe IEC 61850 auf. Da Deutschlands Energiewende nicht losgelöst von seinen Nachbarländern betrachtet werden kann, ist ein einheitlicher Datenaustausch auf europäischer Ebene ebenfalls von hoher Bedeutung. Die beiden Spezifikationen aus der Normenreihe DIN EN 61400-27 (VDE 0127-27) sind wichtig, weil sie den Daten- und Informationsaustausch zwischen internen und externen Datennutzern sicherstellt.

Aber nicht nur die Kommunikation und der Datenaustausch steht im Augenmerk der Normung, auch das sichere Design einer Windenergieanlage in der DIN EN 61400-1 (VDE 0127-1) und die Auslegung der Rotorblätter auch für extreme Lasten in der DIN EN 61400-13 (VDE 0127-13) sind wichtige Aspekte im Windenergiebereich.


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Bürger an der Energiewende beteiligen

Verbraucher profitieren von Normung indirekt, in dem sie eine sichere und kosteneffiziente Stromversorgung durch erneuerbare Energien ermöglicht. In den vergangenen Jahren wurden aber auch immer mehr Möglichkeiten für Bürger geschaffen, direkt an der Energiewende zu partizipieren, etwa durch Smart-Home-Systeme, Energiemanagement-Angebote oder Speicher. Ein besonders gutes Beispiel hierfür sind so genannte Minibalkonkraftwerke. Das sind Module, die mit einem Wechselrichter ausgestattet sind und per Einspeisesteckvorrichtung den erzeugten Strom direkt in das Hausnetz einspeisen.

2018 wurde die VDE-Norm für elektrotechnische Sicherheitsbestimmungen DIN VDE V 0100-551-1 überarbeitet, so dass nun grundsätzlich jeder steckbare Photovoltaikmodule anschließen kann und darf. Erstmals haben damit auch Mieter eine ganz einfache Möglichkeit selber Strom zu erzeugen – ohne dabei Stromschläge fürchten zu müssen. Denn, wird ein genormtes Produkte angewendet, kann sich der Verbraucher darauf verlassen, dass es sich um geprüfte Qualität, mit hohem Effizienzstandard und guter Wirkleistung handelt.

Ein weiterer Baustein in der vielgestaltigen Energiewende werden kleine Windenergieanlagen sein, die beispielsweise auf dem Dach von Bürokomplexen installiert werden könnten. Eine entsprechende Norm, DIN EN 61400-2 VDE 0127-2, für den sicheren Betrieb dieser Windenergieanlagen wird aktuell erarbeitet.

Die Kraft der Meere nutzbar machen

Aufnahme unter Wasser Richtung Wasseroberfläche
Dudarev Mikhail / stock.adobe.com

Auch die Ozeane dieser Erde sind eine unerschöpfliche Energiequelle. Ihre Nutzung steht zwar noch ganz am Anfang; weltweit wird jedoch bereits intensiv daran geforscht und Kraftwerke erprobt. Viele deutsche Unternehmen sind international in zahlreiche Projekte involviert, um diese Energiequelle nachhaltig verfügbar zu machen. Deswegen ist es besonders wichtig, schon heute internationale Standards für Meeresenergieumwandlungssysteme zu diskutieren und festzulegen.

Dafür ist das Technische Komitee IEC/TC 114 (DKE/GK 385) und deren Normenreihe IEC 62600 zuständig. Der Fokus liegt bislang auf der Umwandlung von Wellen-, Gezeiten- und anderer Wasserstromenergie in elektrische Energie, aber auch andere Umwandlungsmethoden, -systeme und -produkte sind enthalten. Die vom Komitee erstellten Normen und Spezifikationen reichen von Systemdefinitionen, Managementplänen und Leistungsmessungen von Wellen-, Gezeiten- und Wasserstrom-Energiewandlern über die Bereitstellung, den Betrieb und die Wartung von Meeresenergieanlagen bis zu Tests und Messmethoden.

Industrie und Betreiber profitieren von Normung im Bereich der erneuerbaren Energien gleichermaßen, denn gemeinsame Standards reduzieren zeitliche und finanzielle Ressourcen in Forschung und Entwicklung. Normen im Energiebereich sind ein unerlässliches Qualitätssiegel, die den aktuellen Stand der Technik abbilden. Dies schafft klare Vorgaben und Anforderungen für Ingenieure, Entwickler und Projektierer und die die notwendige Investitionssicherheit für Energieunternehmen.

Redaktioneller Hinweis:

Die im Text aufgeführten Normen können Sie im VDE VERLAG erwerben.

Zum VDE VERLAG

Übersicht der im Artikel aufgeführten Normen

Norm Titel
DIN EN 61400-13 (VDE 0127-13) Windenergieanlagen Teil 13: Messung von mechanischen Lasten
DIN EN 61400-25 (VDE 0127-25) Windenergieanlagen Teil 25-1: Kommunikation für die Überwachung und
Steuerung von Windenergieanlagen – Einführende Beschreibung der
Prinzipien und Modelle
DIN EN 61400-26 (VDE 0127-26) Windenergieanlagen Teil 26-1: Zeitbasierte Verfügbarkeit von Windenergieanlagen
DIN EN 61400-27 (VDE 0127-27) Windenergieanlagen Teil 27-1: Elektrische Simulationsmodelle – Windenergieanlagen
DIN VDE V 0100-551-1 Errichten von Niederspannungsanlagen Teil 5-55: Auswahl und Errichtung
elektrischer Betriebsmittel – Andere Betriebsmittel – Abschnitt 551:
Niederspannungsstromerzeugungseinrichtungen – Anschluss von
Stromerzeugungseinrichtungen für den Parallelbetrieb mit anderen
Stromquellen einschließlich
DIN EN 61400-2 VDE 0127-2 Windenergieanlagen Teil 2: Anforderungen für kleine Windenergieanlagen
DIN IEC/TS 62600-100 VDE V 0125-100 Meeresenergie – Wellen-, Gezeiten- und andere Meeresströmungs-Energiewandler Teil 100: Wellenenergiewandler zur Energieerzeugung – Leistungsbewertung

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In der alltäglichen und gesellschaftlichen Diskussion ist sie ein ebenso großes Thema wie in der DKE – die Rede ist von der Energie. Unsere Normungsexperten bringen ihr Wissen aber nicht nur ein, um die Energieversorgung und –verteilung zukünftig „smart“ und dezentral zu machen, sondern leisten einen ebenso hohen Beitrag für den Betrieb elektrischer Anlagen und bei der flächendeckenden Verbreitung erneuerbarer Energien. Weitere Inhalte zu diesem Fachgebiet finden Sie auf unserer

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