Wie Wetterdaten unser Stromnetz besser machen

Wetterstation und Schaltschrank an einem Strommast

Unser Stromnetz verträgt mehr Leistung – wenn das Wetter mitspielt. Mithilfe von meteorologischen Daten passen Netzbetreiber die Kapazität ihrer Stromleitungen an die klimatischen Bedingungen an. Für das sogenannte Freileitungsmonitoring installieren sie Wetterstationen an ihren Strommasten.

An einem dünnen Stahlgerüst, 25 Meter über der Erde, baumeln zwei Arbeiter. Sie hängen an einem Freileitungsmast, gesichert durch einen Gurt wie Kletterer an einer Wand. In luftiger Höhe nehmen sie ein Solarpanel in Empfang, das ihnen an einem Seil entgegenkommt. Strom an einem Strommast? – auf den zweiten Blick erschließt sich, wofür die kletterversierten Arbeiter zusätzliche Spannungsversorgung benötigen. Das Solarpanel wird eine Wetterstation samt Windmesser und Pyranometer antreiben. Dieser von OTT HydroMet zusammengestellte Aufbau soll das Mikroklima um den Mast, insbesondere um die Leitungen, überwachen.

Genaue meteorologische Daten sind Voraussetzung für den witterungsabhängigen Freileitungsbetrieb, kurz Freileitungsmonitoring. Einige Netzbetreiber nutzen es bereits, um ihr Stromnetz zu optimieren und die Kapazitäten ihrer Leitungen auszuschöpfen. Das ist nötig geworden durch die natürlichen Schwankungen, denen erneuerbare Energiequellen unterliegen.

Stromnetz für die Energiewende rüsten

An besonders sonnigen oder windigen Tagen speisen Photovoltaik- und Windkraftanlagen kurzfristig sehr viel Strom ins Netz ein. Um das Stromnetz bei solchen dynamischen Spitzen nicht zu überlasten, baut Deutschland neue Stromtrassen, meist von den Windparks an der Küste hinunter in den Süden. Bestehende Trassen werden mit mehr Leitungen verstärkt und das aktuelle verfügbare Netz besser genutzt. Das sogenannte NOVA-Prinzip (NetzOptimierung vor NetzVerstärkung vor NetzAusbau) fasst diese Maßnahmen zusammen, eine der am schnellsten umsetzbaren ist das Freileitungsmonitoring. Je nach Wetterlage vertragen die Leitungen damit bis zu 50 Prozent mehr Stromfluss.

–      Link: Mehr zum NOVA-Prinzip und zum Freileitungsmonitoring finden Sie auf den Seiten der Übertragungsnetzbetreiber, zum Beispiel Transnet BW

Im Rahmen eines Pilotprojekts hat OTT HydroMet eine Komplettlösung für das Freileitungsmonitoring entwickelt. Die eingangs beschriebene Szene ereignete sich im Juli 2019. Seitdem sammelt die Wetterstation ohne nennenswerte Ausfälle Daten. „Unsere Station hat kontinuierlich Messungen durchgeführt und die Werte übertragen“, sagt Udo Kronmüller, verantwortlicher Projektmanager bei OTT HydroMet. „Der milde Winter hat die Pilotphase noch begünstigt. Wir sind sehr zufrieden mit den Ergebnissen und haben wertvolle Erfahrungen gesammelt.“

Abgestimmtes Freileitungsmonitoring aus einer Hand

Die Daten und Erfahrungen aus dem Projekt sind eingeflossen in die Weiterentwicklung des Pilotsetups. Sie besteht fast vollständig aus Komponenten des Produktportfolios von OTT HydroMet und ist daher perfekt aufeinander abgestimmt:

  • Wettersensor Lufft WS501 zur Messung von Lufttemperatur, relativer Feuchte, Luftdruck, Windrichtung, Windgeschwindigkeit und Strahlung
  • Datenlogger Sutron XLink 500 zur Verwendung mit mehreren digitalen und analogen Sensoren für erweiterte Monitoring-Anwendungen
  • Stromversorgung und Kommunikation über einen speziell angepassten Schaltschrank von OTT, gespeist von einem Solarmodul

Die fertige Komplettlösung lässt sich in wenigen Stunden am Mast anbringen. Die Sensoren passen auf einen einzigen Ausleger. Dank universeller Halterungen lässt sich der Ausleger mit den Messinstrumenten ohne zusätzliche Bohrung sicher und statisch nachgewiesen am Mast befestigen. Die einzige nötige Bohrung dient der Erdung und ist vorgeschrieben. 

Der Schaltschrank besteht aus Edelstahl. Anschlüsse sind per Farbe und Codierung gekennzeichnet und somit quasi unverwechselbar. „Die Installation haben wir bewusst so einfach gestaltet, wie nur möglich“, sagt Kronmüller. „Damit minimieren wir die Montagezeit am Mast.“  

Im Vergleich zur Pilotanlage rückt die Anlage aus Schaltschrank und Solarpanel noch näher an den Ausleger mit den Messsensoren, ergänzt Kronmüller: „Wir vermeiden Kabelwirrwarr und liefern damit eine sehr aufgeräumte und stabile Komplettlösung.“ 

Mehr Infos zum Freileitungsmonitoring und zum erfolgreichen Pilotprojekt finden Sie in unserer Anwendungsbroschüre.

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