Die Netzbildung durch Wechselrichter entwickelt zu einer zentralen Funktion erneuerbarer Erzeugungsanlagen. In diesem Interview erklärt Elisa Blasco Muñoz, Product & Applications Team Leader IEC bei Power Electronics, die Technologie hinter netzbildenden Speicherwechselrichtern, warum Überlastfähigkeit ein besondere Herausforderung darstellt, wie Netzanschlussregeln von Australien bis Chile die Produktentwicklung beeinflussen und warum eine neue Konfiguration des Gleichspannungswandlers (kurz: DC/DC-Wandler) für künftige Rechenzentren von Bedeutung sein könnte. Das Interview wurde auf der The smarter E Europe 2026 aufgenommen.
Wir behalten die globalen Marktentwicklungen und die Entwicklung neuer Netzanschlussregeln stets im Blick. Als wir vor Jahren den Trend hin zu netzbildenden Technologien erkannten, haben wir mit der entsprechenden Softwareentwicklung und den Hardwaretests begonnen. Und heute können beide unsere Speicherwechselrichter – der PCSK und der PCSM – im netzbildenden Modus arbeiten.
Im netzfolgendem Modus steuert der Wechselrichter den Strom; im netzbildenden Modus steuert er die Spannung und die Frequenz an seinen Anschlüssen und speist dabei je nach Bedarf mehr oder weniger Strom ein, um das Netz zu stabilisieren. Dadurch kann die Anlage schwache Netze unterstützen, die von Ausfällen, Spannungseinbrüchen oder Frequenzschwankungen betroffen sind, und die Trägheit imitieren, die uns durch den Abbau von fossilen Kraftwerken mit Synchrongeneratoren verloren geht. Abgesehen vom Schwarzstart – dem Hochfahren der Anlage von null – ist die Überlastfähigkeit die größte Herausforderung: Während eines Spannungseinbruchs muss der Wechselrichter bei der Wiederherstellung des Netzes helfen, indem er kurzzeitig mehr als seinen Nennstrom liefert.
In letzter Zeit haben wir uns darauf konzentriert. Mit leistungsfähigeren und hochwertigeren Halbleitern konnten wir die Maximalleistung von 4,39 auf 5,36 Megawatt (MW) steigern und gleichzeitig die Überlastfähigkeit verbessern. Der Treiber sind die Netzanschlussregeln: Australien und das Vereinigte Königreich sind am weitesten. Deutschland hat letztes Jahr seine VDE-FNN-Anwendungsregeln veröffentlicht, und in Chile müssen Anlagen inzwischen fünf Sekunden lang eine Leistung von 130 Prozent erbringen können.
Unser Ziel ist ein Produkt, das allen Netzanschlussregeln entspricht. Wir bieten zwei Typen von Wechselrichtern an, aber der Kern und die Software sind bei beiden identisch. Immer wenn ein Land seine Netzanschlussregeln überarbeitet, so wie Chile letzten Januar, sichtet mein Team die neuen Anforderungen und gleicht sie mit unseren aktuellen Wechselrichtern ab. Sollten unsere Wechselrichter die neuen Anforderungen nicht vollständig erfüllen, passen wir unsere Produkte entsprechend an. Das ist ein fortlaufender Prozess.
Die Anforderungen an Cybersicherheit werden erheblich verschärft. Zertifizierungen werden zur Pflicht: in Europa durch die Cyberresilienz-Verordnung (CRV) und durch Standard IEC 62443 der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC). Wechselrichterhersteller werden sich künftig zertifizieren lassen müssen. Wir integrieren bereits jetzt eine Cybersicherheitsebene in unsere Software, damit wir vorbereitet sind, wenn die Vorgaben in Kraft treten. Wie bei der Netzbildung erfolgt auch diese Entwicklung schrittweise. Langfristig werden die Vorgaben jedoch für alle Hersteller gelten, die ihre Produkte in Europa und darüber hinaus vermarkten wollen.
Bisher nicht – wir sehen dafür noch keine Nachfrage. Netzbildende Eigenschaften dienen dazu, das Stromnetz bei Bedarf zu unterstützen. Das gilt jederzeit, nicht nur dann, wenn die Sonne scheint. Aus diesem Grund richten sich die Anforderungen vor allem an Speicheranlagen. Wir möchten keine eigene Software für jedes einzelne Projekt, weshalb wir nur ein Softwarepaket pflegen und die Anforderungen stetig erweitern. Die Netzbildung kann einfach aktiviert und deaktiviert werden. Diese Funktion ist immer verfügbar und die Software ist bei allen Projekten dieselbe.
Inzwischen macht es keinen Unterschied mehr. Früher war für den Betrieb eines Wechselrichters im netzbildenden Modus ein besserer LC-Filter mit einer anderen Induktivität erforderlich. Deshalb mussten wir den Filter ändern, was zusätzliche Kosten verursachte. Manchmal haben wir Projekte ohne diese Anforderung montiert. Jahre später, nachdem das Land Regeln zur Netzbildung eingeführt hat, fragten uns die Kunden, ob der Wechselrichter auch im netzbildenden Modus laufen könne. Unser Service-Team musste dann ausrücken und den Filter wechseln, was wenig sinnvoll war. Jetzt sind alle unsere Speicherwechselrichter mit netzbildungsfähiger Hardware und Software ausgestattet. So bleibt der Preis derselbe und die Funktion ist bereits vorhanden, falls der Kunde sie später aktivieren möchte.
Mit Abstand Australien. Das Land war unter den Ersten, die netzbildende Wechselrichter dokumentierten und vorschrieben. Dort ein Projekt zu planen erfordert einen höchst präzisen Analyseprozess bevor die Anlage überhaupt gebaut wird: Man erstellt Softwaremodelle der Wechselrichter, Kabel und Trafos und simuliert die verschiedenen Szenarien, die in der Anlage passieren können. Der Netzbetreiber Australian Energy Market Operator (AEMO) muss dann die Pläne genehmigen, worauf weitere Tests folgen. Wie haben dort viel gelernt, da Australien eines der ersten Länder war, die diese Anforderungen schriftlich festgelegt hat. Seitdem haben sich viele Länder am australischen Ansatz orientiert. Chile beispielsweise hat seine Netzanschlussregeln zu großen Teilen praktisch von AEMO übernommen. Für uns ist Australien der wichtigste Markt für Netzbildung, denn dort haben wir begonnen.
Nicht wirklich. Die ersten Länder mit diesen Anforderungen – Australien und das Vereinigte Königreich – sind Inselstaaten. Sie verfügen daher nicht über die grenzüberschreitende Verbindung der Stromnetze, wie wir sie in Europa haben. Aber die Anforderungen selbst sind sehr ähnlich.
Traditionell bestand eine DC-gekoppelte Anlage aus einem Solarwechselrichter, der an die Photovoltaikanlage (PV-Anlage) angeschlossen war, sowie einem DC/DC-Wandler und Batterien, die mit dem DC-Bus des Wechselrichters verbunden waren. Die Batterie konnte überschüssige PV-Energie speichern oder – sofern zulässig – aus dem Stromnetz geladen werden. Der Solarwechselrichter kann jedoch keine fortgeschrittene Netzunterstützung leisten, und um die netzbildende Funktion über die Batterie bereitzustellen, waren bislang zwei Umwandlungsstufen erforderlich: der Wechselrichter und der DC/DC-Wandler. Für die Netzbildung wird eine sehr schnelle Reaktion von der Anlage benötigt, und diese Konfiguration konnte das nicht bieten.
Also haben wir den Aufbau umgedreht: Statt eines Solarwechselrichters wird ein Speicherwechselrichter mit der Batterie verbunden. Damit ist die netzbildende Funktion im Speicherwechselrichter integriert, sodass nur noch eine Umwandlungsstufe erforderlich ist und die Anlage schnell reagieren kann. Da der Wechselrichter über die Batterie versorgt wird, steht diese Funktion jederzeit zur Verfügung – unabhängig davon, ob die Sonne scheint. Am DC-Bus des Speicherwechselrichters wird dann der mit der PV-Anlage verbundene DC/DC-Wandler angeschlossen. Zusätzlich kommt ein Maximum Power Point Tracking-Algorithmus (MPPT) zum Einsatz, damit der DC/DC-Wandler mit der PV-Anlage zusammenarbeitet. So bleiben die Vorteile der Gleichstromkopplung erhalten und die Anlage kann als Stand-alone Basiseinheit netzbildend arbeiten – ganz ohne zusätzlichen Trafo. Wir planen bereits Projekte mit dieser Konfiguration und erwarten damit bessere Ergebnisse als mit der bisherigen Lösung.
Korrekt.
Ja. Wir haben mehrere Projekte in der Entwicklung, wobei die Anlagen noch nicht gebaut wurden.
Ja, vor allem die DC/DC-Wandler. Da Rechenzentren künftig mit Gleichstrom statt wie bisher mit Wechselstrom (AC) versorgt werden, wird eine Lösung an der Schnittstelle zwischen Rechenzentrum und Batteriespeicher immer wichtiger. Wir glauben der DC/DC-Wandler wird in diesen neuen, mit Gleichstrom versorgten Rechenzentren eine bedeutende Rolle spielen.