Netzbildende Wechselrichter spielen eine Schlüsselrolle in einem dezentralen, erneuerbaren Energiesystem. Mit dem Projekt „GFM Benchmark“ liefert das Fraunhofer ISE erstmals praxiserprobte Messverfahren zur Bewertung dieser Technologie – und bringt die Energiewende einen großen Schritt voran.
Der Umbau unserer Energieversorgung ist in vollem Gange – Photovoltaikanlagen, Windparks und Batteriespeicher ersetzen zunehmend konventionelle Kraftwerke. Doch mit dem Wandel wachsen auch die Herausforderungen: Während früher große Kraftwerksgeneratoren die Netzstabilität sicherten, übernehmen diese Aufgabe künftig sogenannte netzbildende Wechselrichter. Sie sind die „Taktgeber“ in einem Stromnetz, das zunehmend ohne konventionelle Trägheit auskommen muss.
Genau hier setzt das Projekt „GFM Benchmark“ des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE an. Im Auftrag der vier deutschen Übertragungsnetzbetreiber – 50Hertz, TransnetBW, Amprion und TenneT – hat das Institut ein neuartiges Prüfverfahren entwickelt und erfolgreich auf Wechselrichter verschiedener Hersteller angewandt.
Netzbildende Eigenschaften – was bedeutet das?
Netzbildende Wechselrichter übernehmen Aufgaben, die bisher konventionellen Kraftwerken vorbehalten waren: Sie erzeugen eine stabile Netzspannung mit definierter Frequenz und reagieren blitzschnell auf Störungen wie Frequenzsprünge, Kurzschlüsse oder Phasensprünge. Damit tragen sie maßgeblich zur Momentanreserve bei – einer essenziellen Größe für die Netzstabilität.
Doch trotz zahlreicher Publikationen und länderspezifischer Vorgaben fehlt bislang eine einheitliche Norm. Unterschiedliche Interpretationen erschweren eine klare Einordnung, was als „netzbildend“ gilt. Hier schafft das neue Testverfahren Abhilfe: Es standardisiert die Bewertung und liefert verlässliche Aussagen über die Systemdienstleistungsfähigkeit der Geräte.
Praxischeck für Hersteller
Sieben Hersteller aus dem In- und Ausland stellten sich der Herausforderung und ließen ihre Geräte testen – von Piloten über Prototypen bis hin zu serienreifen Produkten. Getestet wurde im Labor unter realitätsnahen Bedingungen: Normbetrieb, schnelle Frequenzänderungen, Spannungseinbrüche – das volle Spektrum.
Die Ergebnisse zeigen: Bei klar definierten Anforderungen lieferten die Geräte vergleichbare Leistungen. In weniger präzise geregelten Situationen jedoch zeigten sich teils erhebliche Unterschiede. Fast alle Hersteller erhielten individuelle Empfehlungen zur Optimierung ihrer Produkte. Der Tenor: Die Branche zeigt ein hohes Maß an Innovationsbereitschaft.
Normierung auf nationaler und europäischer Ebene
Ein wichtiger Baustein des Projekts war auch die Rückkopplung mit aktuellen Normierungsprozessen. So flossen Erkenntnisse direkt in den neuen VDE FNN-Hinweis „Netzbildende Eigenschaften“ ein, der nun als Grundlage für Zertifizierungen dient. Dieser Hinweis legt die technischen Anforderungen sowie die Nachweispflicht für netzbildende Einheiten fest – und schafft erstmals Rechtssicherheit für Hersteller und Betreiber.
Ab 2026 wird die Teilnahme am Markt für Momentanreserve nur noch mit zertifizierten, netzbildenden Systemen möglich sein. Vor allem für Betreiber von Batteriespeichern eröffnet dies neue Erlösmodelle, etwa durch die Bereitstellung systemrelevanter Dienstleistungen.
Auch auf europäischer Ebene kommt Bewegung in die Sache: ENTSO-E, das Netzwerk der europäischen Übertragungsnetzbetreiber, arbeitet an einem umfassenden Leitfaden zur Integration netzbildender Eigenschaften in nationale Regelwerke.
Wegbereiter für die Energiewende
Das Projekt „GFM Benchmark“ zeigt eindrucksvoll, wie praxisorientierte Forschung den technologischen Fortschritt beschleunigt. Die Testergebnisse – anonymisiert, aber detailliert – werden erstmals am 8. Oktober beim Wind & Solar Integration Workshop in Berlin präsentiert.
Hersteller und Systemanbieter profitieren von einem klaren Prüfverfahren, das Transparenz schafft und gleichzeitig einen Weg zur Markteinführung weist. Das Fraunhofer ISE hat sich damit als zentrale Anlaufstelle für Zertifizierungsmessungen etabliert – und stellt sicher, dass die Energiewende nicht nur grün, sondern auch stabil gelingt.
