Spannungsqualität im Gebäude: Warum Power Quality zur Planungssache wird
Erneuerbare Energien, Elektromobilität und moderne Gebäudetechnik verändern die Stromversorgung in Gebäuden grundlegend. Getrieben durch Energieeinsparung kommen immer mehr nichtlineare Verbraucher wie LED-Beleuchtungen, Ladeinfrastruktur für Elektromobilität, Wärmepumpen oder Photovoltaik-Wechselrichter in unsere Gebäude. Diese belasten die Spannungsqualität (Power Quality) in vielerlei Hinsicht. Für Planer und Ingenieure der Technischen Gebäudeausrüstung (TGA) bedeutet das: Netzstörungen wie Oberschwingungen, Flicker oder Spannungseinbrüche sind kein Randthema mehr, sondern beeinflussen Betriebssicherheit, Lebensdauer und Energieeffizienz der technischen Gebäudeausrüstung.
Gerade durch das verstärkte Aufkommen von Leistungselektronik treten zunehmend auch Störungen durch höhere Frequenzen von Supraharmonischen (> 2 kHz bis 150 kHz) in den Stromnetzen auf. Die Herausforderungen zeigen sich in der Praxis: Empfindliche Geräte reagieren auf diese Supraharmonischen Störungen mit Fehlfunktionen oder Ausfällen. Unerkannte Qualitätsprobleme im Stromnetz können auch zu erhöhtem Energieverbrauch, Ausfallzeiten oder vorzeitigem Verschleiß führen. Aktuelle Normen zur Spannungsqualität (EN 50160, IEC 61000-4-30 Klasse A Ed. 3, VDE-AR-N 4105/4110) wurden im Frequenzbereich erweitert – mit Verträglichkeitspegeln bis 150 kHz.
Planer und Betreiber können hier frühzeitig Weichen stellen: Eine kontinuierliche Netzüberwachung und Power Quality Messung mit fest installierten Geräten ermöglicht, Probleme bereits im Vorfeld zu erkennen und gezielt Maßnahmen wie Filtertechnik, Netzregelung oder eine angepasste Auslegung der elektrischen Infrastruktur zu ergreifen. Moderne Power-Quality-Analysatoren erfassen präzise Daten bis in die Tiefe der Niederspannung. So wird Spannungsqualität nicht nur messbar, sondern auch planbar. Die hochgenauen Messwerte lassen sich über offene Schnittstellen sicher in bestehende Energiemanagementsysteme integrieren. Gleichzeitig zeichnet das Gerät selbst kleinste Störungen als „Black Box“ im Energiesystem auf, ein unverzichtbarer Vorteil, insbesondere bei der Übergabe ins öffentliche Netz.
Ob festinstallierte Netzanalysatoren für das kontinuierliche Monitoring, mobile Power Quality Logger oder intelligente Regelungssysteme: entscheidend ist, Spannungsqualität (Power Quality) in der Gebäudeplanung zu berücksichtigen. Nur so lassen sich Gebäude zukunftssicher, energieeffizient und störungsfrei betreiben
Autor:
Jürgen Blum, Produktmanager, A. Eberle GmbH & Co. KG