Positionspapier

Das Positionspapier „Grid-Forming Readiness im Verteilnetz“ beleuchtet die systemischen Herausforderungen der Energiewirtschaft im Zuge der Transformation hin zu einem leistungselektronisch geprägten Stromsystem. Es ordnet die wachsende Bedeutung inverterbasierter Ressourcen – insbesondere großer Batteriespeicher im Mittelspannungsnetz – ein und zeigt auf, warum zukünftige Stabilitäts-, Resi­lienz- und Wiederaufbaufunktionen bereits heute in der technischen Auslegung berücksichtigt werden sollten.

Im Zentrum steht die Einführung des Begriffes Grid-Forming Readiness. Dieser beschreibt die vorausschauende Vorhaltung netzbildender Fähigkeiten, ohne deren unmittelbare Aktivierung oder Betriebspflicht festzulegen. Das Papier identifiziert eine begriffliche und regulatorische Lücke zwischen aktuellem Betriebszustand und zukünftigen Systemanforderungen und entwickelt einen konzeptionellen Ansatz, um langfristige Handlungsfähigkeit, Investitionssicherheit und Systemresilienz zu gewährleisten. Darüber hinaus skizziert es konkrete nächste Schritte zur fachlichen Ausgestaltung.

Call for Action

Grid-Forming Readiness im Verteilnetz – jetzt vorbereiten

Regionale Inselnetzfähigkeit und Resilienz gewinnen im Zuge der Transformation des Energiesystems strategisch an Bedeutung. Die Fähigkeit, Netzabschnitte im Bedarfsfall stabil zu führen oder wieder aufzubauen, wird zu einer zentralen Voraussetzung für Versorgungssicherheit in einem zunehmend leistungselektronisch dominierten System.

Insbesondere große Batteriespeicher in der Mittelspannung nehmen dabei eine Schlüsselrolle ein. Sie sind technisch geeignet, netzbildende Eigenschaften bereitzustellen, verfügen häufig über geeignete Kommunikationsanbindungen und stellen langlebige Infrastrukturinvestitionen dar, die die zukünftige Handlungsfähigkeit des Systems über Jahrzehnte prägen.

Mit der zunehmenden Umrichterdominanz verschieben sich die physikalischen Grundlagen der Systemstabilität. Stabilität, Wiederaufbau und Resilienz werden zunehmend durch regelungstechnische Eigenschaften der Leistungselektronik bestimmt.

Daher wird vorgeschlagen, Grid-Forming Readiness als strukturierte Vorhalte- und Klassifizierungskategorie einzuführen. GF-Ready beschreibt die technische Vorbereitung von Anlagen zur Bereitstellung netzbildender Funktionen – ohne sofortige Betriebspflicht.

Phase 1: Fokus auf mittelspannungsseitige Batteriespeicher

In einer ersten Phase sollte sich die Konkretisierung explizit auf große Batteriespeicher mit Anschluss an Mittelspannungsnetze konzentrieren, da:

• sie technologisch besonders geeignet sind,
• sie in der Regel kommunikationstechnisch erreichbar sind,
• ihre Systemwirkung lokal und regional signifikant ist,
• regulatorische Umsetzung handhabbar erscheint.

Eine spätere Erweiterung auf andere Technologien und Netzebenen ist möglich, sollte jedoch auf Basis gewonnener Erfahrungen erfolgen.

Weiterentwicklung des Konzepts – konkrete Arbeitsschritte

1. Aktualisierung und Priorisierung von Use Cases netzbildender Anlagen, u.a. Inselnetzbetrieb, Schwarzstartfähigkeit, Unterstützung schwacher Netze, Bereitstellung Momentanreserve, Bereitstellung Energiereserven im Katastrophenfall
2. Einführung standardisierter Funktionsklassen, deren Erfüllung eine Anlage mittels standardisierten Prüfprozeduren nachweisen kann
3. Präzise Definition von „Grid-Forming Readiness“ und Nachweisverfahren der technische Klassen in Normen (VDE|DKE) und Anwendungsregeln (VDE|FNN) sowie
4. Implementierung im Regelwerk

Überblick über die Inhalte des Positionspapiers

Das Papier ordnet die Transformation des Energiesystems als infrastrukturelle Herausforderung ein: Mit der Verlagerung von rotierenden Massen hin zu leistungselektronisch gekoppelten Anlagen verändert sich das Systemverhalten grundlegend. Frequenz- und Spannungsstabilität, Kurzschlussleistung, Fehlerbeherrschung sowie Insel- und Wiederaufbaufähigkeit gewinnen zunehmend auch im Verteilnetz an Bedeutung. Daraus entsteht wachsender Regulierungs- und Gestalterbedarf, um Netze auch unter gestörten Bedingungen stabil betreiben und regionale Resi­lienzkonzepte umsetzen zu können.

Vor diesem Hintergrund analysiert das Positionspapier bestehende Begrifflichkeiten wie „grid-following“ und „grid-forming“ sowie aktuelle regulatorische und standardisierungsbezogene Ansätze und zeigt deren Grenzen auf. Es begründet die Notwendigkeit einer ergänzenden Kategorie, die vorausschauende Handlungsfähigkeit zwischen heutigem Betrieb und zukünftiger Systemverantwortung beschreibt.

Darauf aufbauend wird Grid-Forming Readiness als strukturierte Vorhalte- und Klassifizierungskategorie eingeführt. Zielsetzung, Struktur, ein zweistufiges Klassenmodell, Aktivierungsdimensionen und Prüfprozeduren werden erläutert und in bestehende technische Definitionen und Regelwerke eingeordnet.

Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf dem systemischen Nutzen: Grid-Forming Readiness ermöglicht es, zukünftige Stabilitäts- und Resi­lienzfunktionen frühzeitig vorzubereiten, technische Machbarkeit von späterer Aktivierung zu trennen und kostenintensive Nachrüstprogramme zu vermeiden. Als geeigneter Einstiegspunkt werden insbesondere große Batteriespeicher im Mittelspannungsnetz hervorgehoben.

Ergänzend werden Perspektiven zentraler Stakeholder – von Anlagenbetreibern und Herstellern über Netzbetreiber bis hin zu Politik, Regulierung und Normung – dargestellt sowie Fragen der Umsetzung und Finanzierung diskutiert. Abschließend skizziert das Papier konkrete nächste Schritte, darunter die Priorisierung von Use Cases, die Definition standardisierter Funktionsklassen, die technische Präzisierung von Grid-Forming Readiness und die anschließende Standardisierung in den einschlägigen Regelwerken.