Stabilisierende Kraft im Stromnetz

Bei Störungen im Stromnetz – etwa wenn ein großer Erzeuger ausfällt – wirkt die Trägheit rotierender Massen (Generatoren, Turbinen) in den ersten Sekunden als Puffer und bremst die Frequenzänderung. Ganz ohne Eingriff durch den Menschen oder (softwarebasierte) Regelungstechnik. Durch den Umbau des Energiesystems ändert sich das. Windenergie, Wasserkraft, Photovoltaik (PV) und Biomasse prägen zunehmend das Bild. Die Einspeisung erfolgt meist über nicht ausgleichsfähige Umrichter, was die Netzstabilität verringert und Systemausfälle wahrscheinlicher macht. Im Falle von PV basiert das Prinzip der Stromerzeugung nicht einmal mehr auf Generatoren oder Turbinen. Moderne Umrichter mit Regeltechnik bieten Abhilfe, weil sie stabilisierend wirken können.

Vergütung nur mit Nachweis

Das eröffnet Betreibern neue Möglichkeiten. Seit Januar 2026 ist die Beschaffung dieser so genannten Momentanreserve durch die Übertragungsnetzbetreiber gestartet. Wer profitieren will, muss sich dafür von einer akkreditierten Prüfstelle zertifizieren lassen. Technische Grundlagen für die Beschaffung und Vergütung beschreibt der VDE-FNN-Hinweis, dessen Inhalte schrittweise in neue Netzanschlussregeln einfließen.

Auf Hoch- und Höchstspannungsebene gelten die netzbildenden Eigenschaften sogar als technische Mindestanforderung – und das nicht nur für neue Erzeugungsanlagen, sondern auch für große Batteriespeicher oder umgerüstete Bestandsanlagen. Auch und vor allem der Bereich der Mittelspannung ist betroffen. Denn künftig soll der Großteil aller Anlagen einen Beitrag zur Frequenz- und Spannungsstabilität leisten. Auch Betreiber aus der konventionellen Stromerzeugung sind betroffen und müssen Zusatzoptionen berücksichtigen, die im Zertifizierungsprozess eine Rolle spielen.

Was heißt „netzbildend“ eigentlich?

Netzbildende Einheiten verhalten sich nicht nur „netzfolgend“, also passiv am vorhandenen Netz orientiert. Sie prägen vielmehr Spannung und Frequenz aktiv mit. Das Ziel besteht darin, dass sie wie virtuelle Synchronmaschinen agieren. Dadurch können sie eine Art künstliche Massenträgheit bereitstellen. Entscheidend ist dabei nicht die Momentanreserve selbst, sondern mit welcher Dynamik und Robustheit sie für ein stabiles Netz zur Verfügung steht.

Ein Regler, der die Netzspannung aktiv führt, kann Spannungssprünge deutlich schneller ausgleichen als klassische, weniger dynamische Verfahren der Spannungshaltung. Diese arbeiten vor allem über Blindleistung, also über elektrische Energie, die die Spannung stützt, aber nicht im Netz genutzt wird. Das ist zwar robust, aber langsam. Gerade in Netzen mit einer geringen Anzahl an rotierenden Massen ist deshalb eine schnelle Regelung besonders wichtig. Dort wirken sich Spannungsänderungen stärker aus. Eine schnelle Regelung bringt hier klare Vorteile. Sie stellt jedoch auch Anforderungen an die Anlage selbst. So muss der Regler beispielsweise Spannungssprünge aushalten, ohne empfindlich zu reagieren oder instabil zu werden.

Prüfkatalog für netzbildende Einheiten

Der im Januar 2026 veröffentlichte VDE-FNN-Hinweis (Version 2.1) beschreibt die Anforderungen und Nachweise für netzbildende Eigenschaften, einschließlich der Bereitstellung von Momentanreserve, für verschiedene Einheitenarten. Handelt es sich um Erzeugungs- oder Speicheranlagen? Daraus folgt, welche Eigenschaften nachzuweisen sind und wie die Nachweise zu führen sind.

Neu ist beispielsweise die nachzuweisende Eigenschaft des sogenannten Spannungsquellenverhaltens der netzbildenden Einheit und der entsprechenden Regelungstechnik. Anders als bei traditionell stromgeführten Umrichterarchitekturen verhält sich die Einheit dann wie eine „virtuelle Synchronmaschine“ und kann Spannung und Frequenz aktiv stützen. Darauf aufbauend ersetzt bei Über- und Unterfrequenz die „netzsicherheitsbasierte Primärregelung” die bisher übliche Wirkleistungsanpassung und geht damit über die bisherigen Anforderungen an Erzeugungseinheiten hinaus.

Bei der Umrüstung von Bestandsanlagen sind zum Teil Messungen am Netzanschlusspunkt erforderlich. Die Nachweise müssen zeigen, dass ein netzbildendes Verhalten sowohl im Betrieb als auch in Störfällen gewährleistet ist. Dies sollte bereits in frühen Projektphasen erfolgen, um Kosten, die beispielsweise durch nachträgliche Umbauten entstehen, zu minimieren. Unabhängige Zertifizierungsstellen wie TÜV SÜD unterstützen Planer und Betreiber mit ihrer langjährigen Expertise bei einer erfolgreichen Umrüstung.

Zwei Wege der Nachweisführung für netzbildende Anlagen

In der Anfangsphase ist es wichtig, zwei Herangehensweisen bei der Nachweisführung zu unterscheiden:

1. Nachweis auf Basis einer Prototypenregelung: Dabei stellen sich folgende Fragen: Soll eine Bestandsanlage umgerüstet werden, um Momentanreserve bereitstellen zu können? Oder liegt für die Anlage noch kein Einheitenzertifikat vor, das die netzbildenden Eigenschaften beinhaltet? Im Rahmen der Prototypenregelung kann die Anlage trotzdem ans Netz gehen. Voraussetzung dafür - insbesondere für die Gewährung der Vergütung - ist ein Anlagengutachten, das von einer akkreditierten Zertifizierungsstelle erstellt wurde.

2. Nachweis auf Basis eines sogenannten Einheitenzertifikats nach aktuellem FNN-Hinweis: In diesem Fall liegt bereits ein Einheitenzertifikat für eine geplante Anlage vor. Die für das Anlagenzertifikat notwendigen Details können daraus entnommen werden. Neben simulativen Untersuchungen können zusätzliche messtechnische Nachweise notwendig sein.

Ein Beiblatt zur Technischen Richtlinie 8 der Fördergesellschaft Windenergie und andere dezentrale Energien (FGW) soll voraussichtlich im März 2026 erscheinen. Darin wird konkretisiert, wie die neuen FNN-Anforderungen nachzuweisen sind.

Was Betreiber jetzt tun sollten

Netzbildende Wechselrichter werden zu einem zentralen Baustein für ein stabiles Stromnetz, in dem die Einspeisung zunehmend aus erneuerbaren Quellen stammt. Betreiber, die zusätzlich Momentanreserve bereitstellen, erhalten eine Zusatzvergütung. Dafür ist ein Nachweis erforderlich, zum Beispiel über die Prototypenregelung oder ein Einheitenzertifikat. Für eine normkonforme Umsetzung lohnt es sich, akkreditierte Prüfstellen wie TÜV Süd frühzeitig einzubinden. Wer die Nachweisführung und Prüfung von Beginn an mitplant, vermeidet spätere Umbauten, Verzögerungen und unnötige Mehrkosten.