Einleitung

Die Energiewende verändert das Niederspannungsnetz grundlegend: Aus reinen Verbrauchern werden Prosumer, und viele kleine Einspeiser treffen auf ein System, das historisch für Einweg-Leistungsflüsse ausgelegt war. Wenn gleichzeitig grundlastfähige Erzeugung sinkt und volatile Einspeisung steigt, nimmt die Wahrscheinlichkeit lokaler Spannungsschwankungen deutlich zu.

Besonders PV-Häufungen in einem Straßenzug oder Ortsteil können die Spannung in einzelnen Netzabschnitten stark ansteigen lassen. Gleichzeitig gibt es Zeiten, in denen Lastspitzen (z. B. Wärmepumpen, Ladeinfrastruktur) zu Spannungsabfällen führen. Für den Betrieb bedeutet das: Die Spannung muss beim Kunden innerhalb eines definierten Toleranzbandes um die Nennspannung bleiben, damit elektrische Geräte sicher und normgerecht funktionieren.

Genau an dieser Stelle setzen Längsregler an: Sie werden punktuell im Niederspannungsnetz eingesetzt und können - abhängig von der aktuellen Netzsituation - die Spannung anheben oder absenken. Die ovag Netz GmbH beschreibt diesen Ansatz als Alternative zu Tiefbau und zusätzlicher Kabelverlegung und setzt Längsregler u. a. in Schwalmtal-Rainrod, Hungen und Beienheim ein.

Einsatz und Anwendungsfälle

Ortsnetzstationen und PV-starke Abgänge

Problem: In PV-starken Niederspannungsabgängen steigt die Spannung an sonnigen Tagen häufig am Leitungsende zuerst an. Das führt zu einem erhöhten Risiko von Grenzwertverletzungen, PV-Wechselrichter-Abregelungen oder Beschwerden von Anschlussnehmern. Gleichzeitig kann in den Abendstunden oder im Winter bei hoher Last der gegenteilige Effekt auftreten: Spannungseinbrüche in schwach vermaschten Strängen.

Vorgehensweise: Längsregler werden so platziert, dass sie den betroffenen Abschnitt gezielt beeinflussen - typischerweise dort, wo die Spannungskritik entsteht oder wo der Eingriff den größten Effekt auf mehrere Anschlüsse hat. Über Messwerte (Spannung/Last/Einspeisung) wird die Regelstrategie parametriert, damit das System die Spannung im zulässigen Band hält.

Nutzen: Netzbetreiber erhalten eine schnelle, lokal wirksame Maßnahme, die sich an dynamische Situationen anpassen lässt. Ein Längsregler kann dabei als Strangregler ausgeführt sein - LVRSys® ist genau für solche lokalen Spannungshaltungsprobleme im Niederspannungsnetz konzipiert und kann flexibel als Strangregler oder direkt an der Ortsnetzstation eingesetzt werden.

Ländliche Netze mit langen Leitungen

Problem: Lange Leitungslängen und geringe Kurzschlussleistung erhöhen die Empfindlichkeit gegenüber Laständerungen. Schon moderate Lastsprünge können zu spürbaren Spannungsabfällen führen, während zeitgleiche Einspeisespitzen die Spannung anheben. Das Problem ist oft nicht flächig, sondern konzentriert sich auf einzelne Stichleitungen oder entlegene Netzbereiche.

Vorgehensweise: Längsregler werden als punktuelle „Stellschraube“ genutzt, um genau diesen Abschnitt zu stabilisieren. Die Installation erfolgt in der Regel ohne umfangreiche Tiefbaumaßnahmen, wodurch die Umsetzung deutlich vereinfacht wird.

Nutzen: Die Spannung wird dort verbessert, wo die Instabilität entsteht. Das senkt Störungsrisiken, reduziert die Zahl kritischer Betriebspunkte und stabilisiert die Versorgung auch bei wechselnden Einspeiseprofilen. LVRSys® wird als wirtschaftliche und zeiteffiziente Alternative zum Leitungsausbau beschrieben und zielt genau auf diese „Netzausläufer“-Situation ab.

Industrie mit eigener Stromversorgung oder sensiblen Prozessen

Problem: Industrieanlagen reagieren häufig empfindlich auf Spannungsabweichungen, insbesondere wenn interne Netze Lastsprünge (Motoren, Antriebe, Schweißprozesse) oder Eigenerzeugung (PV, BHKW) aufweisen. Spannungsinstabilitäten können Effizienzverluste, Ausfälle oder Qualitätsprobleme in Produktionsprozessen verursachen.

Vorgehensweise: Längsregler werden so eingesetzt, dass kritische Versorgungsbereiche stabilisiert werden, ohne dass die gesamte Netzinfrastruktur umgebaut werden muss. Entscheidend ist eine Messkampagne, die die tatsächlichen Spannungsverläufe und Ereignisse über repräsentative Zeiträume erfasst.

Nutzen: Stabilere Spannung verbessert Anlagenverfügbarkeit und Prozessqualität. Für Industrienetze wird LVRSys® ebenfalls als Lösung zur Spannungsstabilisierung beschrieben, wenn Spannungshaltungsprobleme vorliegen.

Rechenzentren und kritische Infrastruktur

Problem: Rechenzentren benötigen hohe Versorgungssicherheit und stabile elektrische Parameter, weil selbst kurze Spannungseinbrüche oder wiederkehrende Abweichungen die USV-Strategie, Schaltvorgänge und die Betriebssicherheit beeinflussen können. Gleichzeitig können dynamische Lastprofile zu lokalen Spannungswirkungen führen.

Vorgehensweise: Längsregler sind hier vor allem dann interessant, wenn der Engpass in einem konkreten Netzabschnitt entsteht und ein vollständiger Netzausbau unverhältnismäßig wäre. Ergänzend wird ein Monitoring-Konzept benötigt, das Spannungsqualität und Ereignisse dokumentiert.

Nutzen: Durch die lokale Stabilisierung kann die Betriebssicherheit erhöht werden. LVRSys® wird auch in Praxisberichten zur Spannungsstabilisierung in kritischer Infrastruktur eingesetzt (Beispiel: Rechenzentrumsumfeld).

Funktionen und Vorteile

Ein Längsregler wirkt grundsätzlich als in Reihe geschaltetes Regelglied im Netzabschnitt. Er beeinflusst die Spannung nicht „irgendwo im System“, sondern dort, wo er installiert ist. Je nach Netzsituation kann er eine Spannungsanhebung oder Spannungsabsenkung bereitstellen und so das Spannungsband am Kunden stabilisieren.

Aus technischer Sicht sind bei Längsreglern vor allem folgende Eigenschaften entscheidend:

• Lokale Regelwirkung: Die Spannung wird im betroffenen Abschnitt gezielt korrigiert, ohne dass angrenzende Bereiche unnötig beeinflusst werden.
• Flexible Platzierung: Punktuelle Installation statt flächigem Leitungsausbau.
• Betriebsführung: Parametrierung nach realen Netzprofilen (PV-Spitzen, Lastspitzen, Tages-/Saisonverläufe).
• Skalierbarkeit: Bei Veränderung der Netztopologie oder Einspeisesituation kann der Regler umgesetzt oder nachjustiert werden.
• Nachweisbarkeit: Vorher-/Nachher-Messungen zeigen die Wirksamkeit transparent für Netzbetreiber, Regulierer und Kunden.

LVRSys® ist ein konkretes Niederspannungsregelsystem, das genau für Spannungshaltungsprobleme durch PV, E-Mobilität und Wärmepumpen entwickelt wurde und als wirtschaftliche, flexible Alternative zum kosten- und zeitintensiven Leitungsausbau beschrieben wird.

Lösungsansatz	Typischer Zweck	Stärken	Grenzen
Längsregler (punktuell)	Lokale Spannungsanhebung/-absenkung im betroffenen Abschnitt	Schnell, flexibel, geringere Tiefbaukosten, versetzbar	Wirkt lokal; erfordert sinnvolle Platzierung und Parametrierung
Leitungsausbau (Tiefbau)	Dauerhafte Erhöhung der Netzkapazität/Impedanzsenkung	Langfristig robust, erhöht Reserven	Teuer, langsam, genehmigungs- und ressourcenintensiv
Regelbarer Ortsnetztransformator / Traforegelung	Spannungshaltung „von der Station aus“	Zentraler Hebel, kann mehrere Abgänge beeinflussen	Nicht immer ausreichend bei lokalen End-of-line-Problemen, Investitions-/Umbauaufwand

Vorgehen in der Praxis

1. Messung (Ist-Zustand erfassen)
   Bevor ein Längsregler installiert oder umgesetzt wird, sollte der Netzbetreiber die Spannungsverläufe über einen repräsentativen Zeitraum messen: typischerweise mehrere Tage bis Wochen, inklusive sonniger PV-Spitzenzeiten und hoher Lastphasen. Entscheidend ist, die kritischen Netzknoten zu identifizieren (z. B. Leitungsende, Abzweige mit hoher PV-Dichte, Bereiche mit Lastballung).
2. Auswertung (Ursache und Ort bestimmen)
   Die Messdaten werden ausgewertet, um klar zu trennen: Handelt es sich primär um ein PV-bedingtes Überspannungsproblem, ein Lastproblem, oder um wechselnde Effekte? Daraus ergibt sich die optimale Platzierung und die erforderliche Regelreserve (z. B. Bandbreite der Spannungsanhebung/-absenkung). Die Auswertung sollte nicht nur Mittelwerte betrachten, sondern auch seltene Ereignisse, die betriebsentscheidend sind.
3. Ergebnis (Regelstrategie umsetzen und verifizieren)
   Nach der Installation wird die Regelstrategie parametriert: Sollwerte, Totbänder, Grenzen, Reaktionslogik und ggf. zeitabhängige Einstellungen. Wichtig ist die Verifikation per Vergleichsmessung: Nur so lässt sich belegen, dass der Längsregler tatsächlich die kritischen Stunden entschärft und die Spannung beim Kunden im zulässigen Band hält.

In der Umsetzung ist es hilfreich, wenn ein System sowohl als Strangregler als auch stationsnah einsetzbar ist. LVRSys® wird explizit für beide Einbauvarianten beschrieben, was die praktische Platzierung im Netz erleichtert, ohne dass sich der Text wie „Produktwerbung“ liest: Entscheidend bleibt die technische Forderung nach lokaler, messbar wirksamer Spannungshaltung.

Ergebnisse und KPI-Effekte

In der Praxis zeigen sich die Effekte von Längsreglern häufig in klaren, betrieblich relevanten KPI-Mustern:

• Reduktion von Grenzwertverletzungen: Weniger Überschreitungen/Unterschreitungen der zulässigen Spannungstoleranzen in kritischen Zeiten.
• Weniger Kundenbeschwerden und weniger operative Einsätze: Spannungsbezogene Reklamationen und Störungsabklärungen nehmen typischerweise ab, wenn die Ursache lokal stabilisiert wird.
• Vermeidung oder Verschiebung von Tiefbau: Der größte wirtschaftliche Effekt entsteht oft dadurch, dass Leitungsausbau nicht sofort nötig ist oder in größere, gebündelte Ausbaustufen verschoben werden kann.
• Verbesserte Einspeisefähigkeit: In PV-lastigen Bereichen kann die lokale Spannungshaltung dazu beitragen, dass Einspeiser seltener abregeln müssen und die Netzaufnahmefähigkeit steigt.
• Transparenz für Planung und Regulierung: Durch die Mess- und Nachweisführung werden Ausbauentscheidungen nachvollziehbar, was die Priorisierung im Asset-Management erleichtert.

Beim Beispiel der ovag Netz GmbH ist der Nutzen klar beschrieben: Statt zusätzliche Kabel über Tiefbau zu verlegen, werden Längsregler als punktuelle Alternative eingesetzt. Der Regler ist flexibel einsetzbar und kann bei Bedarf umgesetzt werden.

FAQ