Wie funktioniert die Spannungsoptimierung?

In dieser technischen Lösung steht das Wort „Optimierung“, das heißt es muss etwas vorhanden sein, welches man optimieren kann. Das Wort „Spannung“ ist der klare Hinweis, es geht um die elektrischen Spannungen in der elektrischen Anlage zum Beispiel in einem Gebäude. Die Spannungen und entsprechenden Ströme werden im Rahmen eines Versorgungsvertrages und unter Einhaltung der technischen Anschlussbedingungen (TAB) von einem Netzbetreiber (Energieversorger) zur Verfügung gestellt. Die technischen Anschlussbedingungen (TAB) sind Teil des Vertrages mit dem Verkäufer oder Lieferanten der elektrischen Energie.

IEC-Normspannungen

Die Niederspannungsnetze der elektrischen Energieversorgung in den Staaten, in denen bisher die Spannungswerte 220/380 Volt oder 240/415 Volt galten, wurden im Jahr 1983 mit der 6. Ausgabe der internationalen Norm IEC 60038:1983 (VDE 0175) auf einen Einheitswert 230 Volt für Wechselstromnetze bzw. 230 / 400Volt für Drehstromnetze festgelegt. Mit der Norm EN50160 wurden weitere Merkmale zur Spannungsqualität übernommen. Für die notwendigen Anpassungen der Versorgungsnetze an die jetzt gültigen Normwerte wurde eine Übergangsfrist mit dem Energieversorgern vereinbart. In einem Zwischenschritt ab 2003 sind die Nennspannung in Deutschland 230 Volt / 400 Volt +6 / -10 % und ab den Ende der Übergangsfrist 2009 gelten international die Nennspannungen 230 Volt / 400 Volt mit maximaler Toleranz von ± 10 %, so dass wir hier mit einer Eingangsspannung von maximal 253 Volt und der minimal 207 Volt von einem Außenleiter gegen Neutralleiter rechnen müssen. In ländlichen Gebieten kann aufgrund der Leitungslängen von der Trafostation zum Hausanschluss die Spannung darunter liegen, während sie in der Nähe eines Kraftwerkes oder einer Trafostation auch höhere Werte innerhalb der genannten Grenzen annehmen kann.

Spannungsfall im Gebäude

Die Höhe der fließenden Ströme bei den elektrischen Maschinen und Geräten und die Querschnitte der Zuleitungen sind maßgebend für den Spannungsfall. Für den sicheren Betrieb der elektrischen Anlage, ist sicher zustellen, das die Maschinen und Geräte mit der minimalen Spannung bei den Nennströmen versorgt werden.

  •  Nach DIN VDE 0100-520 sollte gemäß Tabelle G.52.1 der Spannungsfall in Verbraucheranlagen zwischen dem Hausanschluss und Verbrauchsmitteln (Steckdosen oder Geräteanschlussklemmen) nicht mehr als 3 % für Beleuchtungsanlagen und 5 % für andere elektrische Verbrauchsmittel betragen.
  • Nach DIN 18015 Teil 1 soll der Spannungsfall zwischen dem Zähler und den Steckdosen oder Geräteanschlussklemmen nicht mehr als 3 % betragen.

Eigenverbrauch der Spannungsoptimierungsanlage

Hier sind die Hersteller von Spannungsoptimierungsanlagen gefragt.

  • Seriöse Hersteller gegeben die Verlustleistungen ihrer Anlagen bei den Nenndaten an. Das heißt, wenn die Anlage mit dem maximalen Nennstrom beansprucht wird!

Die Funktion einer Spannungsoptimierungsanlage

Abhängig von der Eingangsspannung wird durch die Anlage an den Abgangsklemmen zu den Verteilern im Gebäude bzw. in den Gebäuden die Spannung zwischen 5% und 15% herabgesetzt. Unter Voraussetzung, das sich die Gerätewiderstände in diesem Rahmen dieser Spannungsabsenkung nicht ändern, werden die Ströme kleiner. Da die Leistung aus dem Produkt von Spannung und Strom gebildet wird, wird die Leistungsaufnahme geringer. Eine geringere Leistungsaufnahme ergibt folglich geringere Kosten.

Beurteilung der elektrisch Anlage und des Energiebedarfs der Maschinen und Geräte

Um für die Entscheidungsfindung alle technisch notwendigen Daten der elektrischen Anlage, den elektrischen Maschinen und Geräten zutragen zu können, ist umfangreiches Fachwissen und Erfahrungen auf diesem Gebiet notwendig. In der Regel verfügen erfahrene Elektrofachkräfte (EFK gemäß VDE1000-10) über dieses Wissen, insbesondere, wenn diese als verantwortliche Elektrofachkräfte (vEFK) gemäß VDE 1000-10 in einem Unternehmen arbeiten oder zeitnah gearbeitet haben. Diese Fachkräfte können bei der Erstellung der umfangreichen Dokumentation helfen, den richtigen Weg zum Einspar-Erfolg zu finden und zu gehen.

Fazit

Der Einbau einer Spannungsoptimierungsanlage kann sich unter der Berücksichtigung aller in diesem Artikel genannten Faktoren wirtschaftlich rechnen. Der technische Berater für die Spannungsoptimierung kann eine Prognose der Wirtschaftlichkeit nur abgeben, wenn diesem die aktuellen Daten der elektrischen Anlage vorliegen. Um noch mehr Sicherheit zu geben, ist es wichtig, welche Anpassungen für den Betrieb der elektrischen Anlagen aus Nutzersicht erfolgen können.

Die AktivaLeben KG verfügt als Technologiepartner über erfahrende Elektrofachkräfte, die sich im Thema „Energie-Sparen in der elektrischen Anlage“ gut auskennen und für alle Nutzer wirtschaftlich tragfähige Lösungen finden.

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