Verbundvorhaben SparkIEE - Spannungsregler zur kostengünstigen Integration von Erneuerbaren Energien; Teilvorhaben: Entwicklung innovativer Spannungsregelung
Zeitraum
2026-03-01 – 2029-02-28
Bewilligte Summe
211.621,31 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EI4118A
Leistungsplansystematik
Integration von Flexibilitäten [EB1813]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE.IIC2)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESI4)
Förderprogramm
Energie
Im Zuge der Energiewende steigt durch Solaranlagen, Wärmepumpen und Ladestationen für Elektrofahrzeuge die Auslastung der Niederspannungsnetze deutlich. Diese kann dazu führen, dass Teile und gesamte Ortsnetze in Überlastung bzw. Spannungsbandprobleme geraten. Die Spannungsregelung (z. B. durch regelbare Ortsnetztransformatoren) kann das Spannungsband in den Abgängen nur sehr eingeschränkt beeinflussen. Weitere Lösungen wie Erweiterungen der Kabelquerschnitte sind mit zeitaufwendigen und teuren Tiefbaumaßnahmen verbunden. Das Projekt SparkIEE zielt darauf ab, eine kostengünstige Lösung zur Verbesserung der Stabilität von Verteil- und Ortsnetzen durch einen innovativen dynamischen Spannungsregler zu bieten. Der Ansatz kombiniert Einspeisung über flexible Serienmodule mit leistungsstarken Siliziumkarbid-(SiC-)Transistoren, die als Shunt-Inverter eingesetzt werden. Durch den Verzicht auf traditionelle Serien- und Shunt-Transformatoren wird das System kompakter, wirtschaftlicher und kann eine stufenlose Regelung rein auf elektronischer Basis durchführen. Zum Projektumfang gehören die Entwicklung eines Hardware- und Steuer-konzepts, die Ausarbeitung optimierter Regelalgorithmen sowie der Bau und die Erprobung eines Prototyps. Die Funktionalität wird sowohl in Laborumgebungen als auch in realen Netzumgebungen getestet, um die Praxistauglichkeit und Effizienz von SparkIEE zu bestätigen. So trägt das Projekt dazu bei, eine flexible, zuverlässige und wirtschaftliche Spannungsregelung für zukünftige Netzanforderungen bereitzustellen. AE entwickelt einen kompakten, dynamischen Spannungsregler speziell für den Einsatz in stark belasteten Ortsnetzen. Der Regler soll schnelle Spannungsänderungen erkennen und dank stufenloser elektronischer Regelung in Echtzeit ausgleichen. Das Ziel besteht in einer modularen, skalierbaren Lösung, die sich einfach in bestehende Netzstrukturen integrieren lässt und den Ausbaubedarf deutlich reduziert.