In den europäischen Steckdosen weist der Strom eine Spannung von rund 230 Volt auf. Je nach Stromproduktion und -verbrauch kann dieser Wert schwanken. Die Abweichungen dürfen zehn Prozent – sowohl nach oben als auch nach unten – allerdings nicht überschreiten. Im Niederspannungsnetz von Dettighofen stieg die Spannung während der Projektphase um bis zu sieben Prozent an. «Dieser Wert liegt noch im Rahmen, sofern es im Mittelspannungsnetz nicht zu einer zusätzlichen Spannungserhöhung kommt», ordnet Fabian Carigiet ein. Im CEVSol-Projekt des Bundesamtes für Energie (BFE) analysierten die Forschenden deshalb sechs Netzgebiete auf der Suche nach technisch geeigneten und kostengünstigen Massnahmen. «Es gibt keine einheitliche Lösung für alle Fälle. Je nach Netzgebiet sind unterschiedliche Lösungen oder sogar Kombinationen verschiedener Massnahmen gefordert», erklärt Fabian Carigiet das Vorgehen.

«Photovoltaikanlagen können zu Überschreitungen der Spannungsgrenzen führen, aber sie bieten mit ihren Wechselrichtern zugleich das Mittel, um dieses Problem zu lösen oder zumindest zu entschärfen; diese Chance sollten wir nutzen.»

Franz Baumgartner, Leiter Forschungsgruppe Photovoltaik

Die IEFE-Forschenden empfehlen, die Spannung schon bei der Einspeisung aus den Photovoltaikanlagen zu regeln. Denn jede dieser Anlagen verfügt über einen Wechselrichter. Dieser wandelt den Gleichstrom aus den Photovoltaik-Modulen in Wechselstrom, der sich ins Netz einspeisen lässt. Die Wechselrichter können aber mehr als das: Durch die Regelung von Wirk- und Blindleistung (siehe Infobox) sind sie in der Lage, die Spannungsschwankungen zu reduzieren. Als Leiter der IEFE-Forschungsgruppe Photovoltaik spricht sich Franz Baumgartner klar für diese Methode aus: «Photovoltaikanlagen können zu Überschreitungen der Spannungsgrenzen führen, aber sie bieten mit ihren Wechselrichtern zugleich das Mittel, um dieses Problem zu lösen oder zumindest zu entschärfen; diese Chance sollten wir nutzen.»

Die Messungen, welche die IEFE-Forschenden in Dettighofen gemacht haben, zeigen die Effektivität der Methode eindeutig auf: Regelt man die Blindleistung bei der Einspeisung, können die Spannungsschwankungen von sieben auf knapp vier Prozent gesenkt werden. Wird zusätzlich auch die Wirkleistung der Photovoltaikanlagen geregelt, gehen die Schwankungen kaum mehr über drei Prozent hinaus.

Ein Ausbau der Photovoltaik kann also gelingen, ohne die Netzspannung zu gefährden. Das Schweizer Vorbild ist in diesem Zusammenhang Österreich: Dort wird bereits heute jeder zweite Wechselrichter so programmiert, dass er für die Regelung von Wirk- und Blindleistung eingesetzt werden kann. Setzt man diese Lösung auch in der Schweiz gewinnbringend ein, ist es möglich, lokale Spannungserhöhungen kostengünstig zu reduzieren und je nach Situation auch mehr Solarstrom ins Niederspannungsnetz einzuspeisen.