blindleistung-header-wikipedia-net4energy
hero-bg

Blindleistung

Über diesen Artikel

Lesezeit

3 Minuten

Veröffentlichung

18.11.2020

Letztes Update

12.05.2022

Blindleistung – Erklärung, Formel zur Berechnung und Modelle zur Beschaffung

Inhalt des Wiki-Artikels

Blindleistung einfach erklärt

Der Teil des Stroms, der keine Energie überträgt, wird Blindleistung genannt. Bei der Nutzung von Wechselstrom (AC) entsteht zwangsläufig Blindleistung in den Übertragungsnetzen. Sie wird aber auch bewusst eingesetzt: Indem Blindleistung ins Stromnetz eingespeist oder aus diesem entnommen wird, kann stets die erforderliche Spannung aufrechterhalten werden. Das Messen der Blindleistung erfolgt in Voltamperereaktiv (var). In einer Formel steht das Formelzeichen Q für die Blindleistung.1

Blindleistung, Wirkleistung und Scheinleistung

Neben der Blindleistung gibt es die Wirkleistung und die Scheinleistung. Die Wirkleistung ist die elektrische Leistung, die tatsächlich beim Verbraucher ankommt. Zeitweilige Werte der Leistung (P) bei Wechselstrom werden mit Hilfe passender Augenblickswerte von Strom (I) und Spannung (U) berechnet:

P=U ∙ I

Die Leistung wird in Watt angegeben, die Spannung in Volt, der Strom in Ampere. Blindleistung entsteht in Stromnetzen, weil 50 Mal pro Sekunde ein Magnetfeld aufgebaut werden muss, damit der Strom fließt. Auch bei Verbrauchern entsteht Blindleistung, wenn ihre Funktion mit dem Aufbau eines magnetischen Felds verbunden ist. Die Blindleistung ist Strom, der zwischen Generator und Verbraucher pendelt, aber nicht genutzt werden kann. Übertragungsnetze müssen so ausgelegt sein, dass sie zugleich Wirkleistung und Blindleistung transportieren können. Mit der folgenden Formel wird die Blindleistung berechnet:

Q=U ∙ I ∙sinφ

Die Scheinleistung ist die dem Verbraucher zugeführte elektrische Leistung. Liegt nur eine verschwindend geringe Blindleistung wie bei Gleichstrom (DC) vor, entspricht die Scheinleistung der Wirkleistung. Aus der geometrischen Addition von Wirkleistung und Blindleistung ergibt sich die Scheinleistung, deren Formelzeichen das S ist. Sie wird in der Einheit Voltampere gemessen.2

Induktive und kapazitive Blindleistung

Blindleistung entsteht bei einer Phasenverschiebung von 90 Grad. Diese kann in zwei Richtungen erfolgen, so dass es zwei Arten von Blindleistung gibt, nämlich kapazitive und induktive. Als kapazitiv gelten Verbraucher, die Blindleistung liefern, während man bei Verbrauchern, die Blindleistung aufnehmen, von einem induktiven Verhalten spricht. Blindleistung entsteht aufgrund sogenannter Blindwiderstände. Ein induktiv wirkender Blindwiderstand ist eine Spule, ein Kondensator sorgt hingegen für ein kapazitive Blindleistung. So gut wie alle elektrischen Bauelemente dienen nicht nur ihrem eigentlichen Zweck, sondern fungieren darüber hinaus als Blindwiederstände. Lange Kabel mit dicht beieinander liegenden Leitern wirken wie Kondensatoren kapazitiv, Transformatoren und Elektromotoren aufgrund der in ihnen verbauten Spulen induktiv.

Blindleistung aus erneuerbaren Energien

Blindleistung zum Einspeisen ins Stromnetz, um Spannungsschwankungen zu kompensieren, stellen bisher vor allem große Kraftwerke zur Verfügung. Diese können regulieren, wie viel Blindleistung sie dem Netz hinzufügen oder aus ihm entnehmen. Von den Netzbetreibern erhalten die Kraftwerke die Information, wie viel Blindleistung benötigt wird. Doch auch Erneuerbare-Energien-Anlagen können Blindleistung liefern, und da immer mehr große Kraftwerke vom Netz gehen, sind sie inzwischen dazu verpflichtet, eine bestimmte Menge an Blindleistung bereitzuhalten. Den Netzbetreibern stehen infolgedessen mehr Stromerzeugungsanlagen zur Verfügung, von denen sie Blindleistung beziehen können.4

Zukünftige Beschaffung von Blindleistung

Im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) hat die „Kommission zur zukünftigen Beschaffung von Blindleistung“ Modellvorschläge für die Beschaffung und Vergütung von Blindleistung erarbeitet. Am 10. Oktober 2019 hat die Kommission den Endbericht zu ihrer Arbeit vorgelegt, in dem die folgenden vier Modelle vorgestellt werden:

  1. Teilvergütung mit regulierten Preisen
  2. Vollständige Vergütung mit regulierten Preisen
  3. Maximale Vergütungspflichten mit marktlicher Gestaltung
  4. Erweiterung von Modell 3 um auf die Blindleistung bezogenes Preissignal

Modell 1 sieht eine regulierte Beschaffung und eine Teilvergütung von Blindleistung vor. Sowohl die Errichtung von Kapazitäten als auch der Einsatz von Blindleistung über die Mindestanforderung hinaus sollen anteilig vergütet werden, wobei die Vergütung Vorgaben unterliegt. Darüber hinaus ist auch für sogenannte Redispatch-Maßnahmen, die zum Spannungsausgleich erforderlich sind, eine Teilvergütung vorgesehen.

Modell 2 zielt auf eine vollständige Vergütung bei der Beschaffung von Blindleistung ab. Auch die nicht über die Mindestanforderungen hinausreichenden Maßnahmen sollen vergütet werden, die Preise reguliert. Redispatch-Maßnahmen sind in dem Modell einzig als Rückfalloption vorgesehen.

Modell 3 beinhaltet maximale Vergütungspflichten und eine marktliche Preisgestaltung. Allein die Vergütung von Blindleistung-Kapazitäten innerhalb der Mindestanforderungen sowie von – als Rückfalloption vorgesehenen – Redispatch-Maßnahmen soll sich nach Vorgaben richten. Das Modell empfiehlt bei Notwendigkeit die Einführung weiterer Vorgaben wie zum Beispiel Preisobergrenzen.

Modell 4 entspricht Modell 3 mit der Ergänzung, dass es die Einführung eines Preissignals beinhaltet, das sich auf den Einsatz von Blindleistung bezieht. Das Modell sieht zeitvariable sowie wirk- und blindleistungsabhängige Netzentgelte vor.

Die Kommission kommt zu dem Fazit, dass noch nicht abschließend geklärt ist, wie Blindleistung zur Aufrechterhaltung der Spannung im Stromnetz volkswirtschaftlich am effizientesten beschafft werden kann. Sollte eine Anpassung des Beschaffungssystems für Blindleistung erforderlich sein, fiele sie in den Aufgabenbereich des Gesetzgebers.4

Blindleistung bei Planungen berücksichtigen

Die Blindleistung muss auch hinsichtlich der Auslegung von Photovoltaikanlagen Berücksichtigung finden. Mit dem sogenannten Verschiebefaktor wird die Höhe der Scheinleistung und somit die Wechselrichter-Leistung, die zusätzlich nötig ist, bestimmt. Dabei muss beachtet werden, dass die in den Wechselrichter eingespeiste Wirkleistung vollständig erhalten bleibt, die Blindleistung fällt zusätzlich im Wechselrichter an, weshalb dieser entsprechend großzügig dimensioniert sein muss.5

blindleistung-hybridauto-e-book-guide-net4energy
Du möchtest mehr über das Thema Heizung erfahren? Lade dir jetzt unseren ultimativen Guide herunter!
jetzt downloaden