Fraunhofer IEE plädiert für „Grid-Forming Readiness“ im Verteilnetz

Das Fraunhofer-Institut für Energiewirtschaft und Energiesystemtechnik IEE fordert in einem aktuellen Positionspapier eine frühzeitige technische Vorbereitung von Verteilnetzen auf netzbildende Funktionen. Unter dem Begriff „Grid-Forming Readiness“ skizzieren die Autorinnen und Autoren ein Konzept, mit dem insbesondere große Batteriespeicher im Mittelspannungsnetz künftig zur Stabilität, Inselnetzfähigkeit und Resilienz des Stromsystems beitragen sollen, ohne bereits heute zu einer aktiven netzbildenden Betriebsweise verpflichtet zu werden.

Mit fortschreitender Energiewende verlieren rotierende Massen an Bedeutung, die bislang zur Frequenz- und Spannungsstabilität beigetragen haben. An ihre Stelle treten leistungselektronisch gekoppelte Erzeuger und Speicher – Photovoltaik-, Wind- und Batteriesysteme. Frequenzhaltung, Kurzschlussleistung, Fehlerbeherrschung und Wiederaufbau nach Störungen werden durch regelungstechnische Eigenschaften der Wechselrichter bereitgestellt.

Insbesondere regionale Resilienzkonzepte, wie die Fähigkeit, Netzabschnitte im Bedarfsfall vom übergeordneten Netz zu trennen und stabil als Insel weiterzubetreiben, gewinnen strategisch an Bedeutung. Dafür könnten Batteriespeicher sorgen, wenn ihre Regelungstechnik das zulässt. Um jetzt beim anstehenden Ausbau von etlichen Gigawatt von neuen Großbatteriespeichern die Chance nicht zu verpassen, diese neuen Möglichkeiten der Resilienz zu schaffen, bestehe Handlungsbedarf.

Readiness statt teurer Nachrüstung

Bislang wird im regulatorischen und technischen Diskurs vorwiegend zwischen „grid-following“ und „grid-forming“ unterschieden. Grid-following-Anlagen folgen einem bestehenden Netz, während grid-forming-Anlagen selbst Spannungs- und Frequenzreferenzen vorgeben können. Nach Einschätzung des Fraunhofer IEE greift diese binäre Unterscheidung jedoch zu kurz.

Zwischen dem heutigen Normalbetrieb und einer künftigen Verpflichtung zur aktiven Netzbildung bestehe eine Lücke. Investitionen in neue Anlagen würden heute getätigt, ohne dass klar sei, welche Systemdienstleistungen in zehn oder zwanzig Jahren erforderlich sind. Eine spätere Nachrüstung könne technisch aufwendig und volkswirtschaftlich ineffizient sein.

Hier setzt der Vorschlag der „Grid-Forming Readiness“ an. Gemeint ist eine strukturierte Vorhaltung netzbildender Fähigkeiten. Anlagen sollen technisch so ausgelegt und klassifiziert werden, dass sie bei Bedarf netzbildende Funktionen übernehmen können – ohne dass diese Funktionen im Normalbetrieb zwingend aktiviert werden müssen.

Großbatteriespeicher in der Mittelspannung

In einer ersten Phase empfiehlt das Institut, sich auf große Batteriespeicher mit Anschluss an Mittelspannungsnetze zu konzentrieren. Diese Anlagen gelten als technologisch besonders geeignet, netzbildende Eigenschaften bereitzustellen. Sie verfügen in der Regel über geeignete Kommunikationsanbindungen und stellen langlebige Infrastrukturinvestitionen dar, die das System über Jahrzehnte prägen.

Zudem ist ihre Wirkung lokal und regional klar verortet. Damit erscheinen regulatorische Anforderungen und eine mögliche Implementierung handhabbar. Eine spätere Ausweitung auf andere Technologien und Netzebenen sei grundsätzlich denkbar, sollte jedoch auf Basis praktischer Erfahrungen erfolgen.

Das Positionspapier benennt konkrete Anwendungsfälle, die bei der Ausgestaltung berücksichtigt werden sollten. Dazu zählen unter anderem: Inselnetzbetrieb und regionale Versorgungsfähigkeit, Schwarzstart- und Wiederaufbaufähigkeit, Unterstützung schwacher Netze, Bereitstellung von Momentanreserve, Energiereserven für den Katastrophenfall.

Die Autoren schlagen vor, die Funktionen zu standardisieren. Anlagen könnten über definierte Prüfprozeduren nachweisen, welche netzbildenden Fähigkeiten sie technisch erfüllen. Damit würde eine transparente und vergleichbare Einordnung ermöglicht.

Verankerung in Normen und Regelwerken

Ein zentraler Schritt sei die präzise Definition von „Grid-Forming Readiness“ in Normen und Anwendungsregeln. Die Normungsgremien VDE/DKE sowie VDE FNN sollen laut Positionspapier hier zentrale Arbeit leisten. Dort müssten technische Klassen, Nachweisverfahren und Aktivierungsdimensionen konkretisiert und in bestehende Regelwerke integriert werden.

Neben der technischen Ausgestaltung beleuchtet das Papier auch Perspektiven verschiedener Stakeholder, von Herstellern und Betreibern über Netzbetreiber bis zu Politik und Regulierung. Diskutiert werden Fragen der Finanzierung, der Investitionssicherheit und der langfristigen Systemverantwortung.

Aus Sicht des Fraunhofer IEE liegt der zentrale Nutzen von Grid-Forming Readiness darin, zukünftige Stabilitäts- und Resilienzfunktionen frühzeitig mitzudenken. Die technische Machbarkeit einer späteren Aktivierung werde von einer sofortigen Betriebspflicht getrennt. So könnten kostenintensive Nachrüstprogramme vermieden und die Handlungsfähigkeit des Systems langfristig gesichert werden.

Das Positionspapier lässt sich hier nachlesen.

Popular content

Modulpreise steigen schneller als erwartet

23 Februar 2026 Noch stärker, als ich das im letzten Monat bereits prognostiziert hatte, zeigt sich im Februar der Preisanstieg über alle Technologieklassen hinweg. F...