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BIBEBUVABSc in Elektro- und KommunikationstechnikStromversorgungskonzept für das Dorf RichigenElektro- & Kommunikationstechnik / Betreuer: Prof. Michael HöckelExperte: Christian MüllerProjektpartner: Licht und Kraft Genossenschaft Richigen, RichigenDie Licht und Kraft Genossenschaft Richigen (LKR) baut und unterhält das Stromnetz im Dorf Richigen. Sietätigt den Stromeinkauf und verkauft ihn weiter an ihre Kunden im eigenen Netz. Heute wird der Strom zu100% bei der BKW beschafft. Die LKR möchte wissen, inwieweit eine hauptsächlich regenerative Stromproduktionim eigenen Netz möglich ist und welche finanziellen Auswirkungen diese auf ihre Jahresbilanzhat. Neben der Prüfung der Wirtschaftlichkeit von verschiedenen Stromerzeugungsanlagen untersuchtdiese Arbeit auch deren technischen Auswirkungen auf das Niederspannungsnetz.Andreas Stauba.staub@gmx.chZur Überprüfung der Spannungsqualitätwurde das Netz mit den Erzeugernmittels Sofware modelliert.Aktuelle SituationAnhand von Messungen an verschiedenenStandorten im Netzwurden die Lastgänge von Verbrauchergruppenvisualisiert. Zudemkonnte eine Analyse derSpannungsqualität gemacht werden.Der Lastgang im Netz vonRichigen an einem «normalen»Wochentag liegt im Mittel um-120kW. Speziell sind die extremhohen Leistungsspitzen um 22:00,00:00 und 03:00 Uhr. Richigen istinteressiert ob eine Versorgung imInselbetrieb möglich ist. Wenn dieseNachtspitzen nicht gebrochenwerden können, muss eine Anlageinstalliert werden, welche für diesemaximalen Leistungen dimensioniertist. Das ist nicht sinnvoll.Wenn die Nachtspitzen gebrochenwerden, kann man eine viel kleinereAnlage einsetzen. Mit immermehr elektronischen Verbrauchernim Netz leidet die Spannungsqualität.Elektronische Gerätehaben keine sinusförmigeStromaufnahme, was zu einer zusätzlichenBelastung von Netz undVerbraucheranlagen führt. Es könnenSpannungseinbrüche aufgrundvon stark schwankendenLasten und deshalb zu sichtbarflackerndem Licht führen. DieQualität der Spannung im Netz derLKR jedoch ist sehr hoch. An keinender ausgewerteten Stellenhaben die Werte während derMessperioden die erlaubtenGrenzwerte überschritten.Analyse von ProduktionsanlagenDie analysierten Erzeugungsanlagensind: Heizungen welchezusätzlich Strom erzeugen, sogenannteWKK-Anlagen, Biogas -anlagen, Photovoltaik Anlagenund Windturbinen. Alle sind aufihre Wirtschaftlichkeit geprüftworden.Mögliche EigenproduktionEine grosse Biogasanlage würdeeinen Inselbetrieb von Richigenermöglichen. Wenn die Nachtspitzengebrochen werden, ist die benötigteLeistung der LKR über einigeWochen im Sommer nichthöher als 230kW. Mit einer 250kWBiogasanlage könnte bei Netzunterbruchdas eigene Netz versorgtwerden.NetzauswirkungenEnergieerzeuger haben einen Einflussauf die Qualität der Spannungim Netz. Die von der Norm definierteSpannungstoleranz wird, beispielsweisebei der Einspeisung der250kW Biogasanlage auf die Niederspannungsebeneund schwacherLast im Netz überschritten. Esmüssen vorgängig Massnahmenergriffen werden die das verhindern.FazitMehr als 3000 Grossvieheinheitenund anfallendes Grüngut in einemUmkreis von wenigen Kilometernund ein nahe gelegener Lebensmittelverarbeiter,machen denStandort Richigen zu einem geeignetenfür die Betreibung einerBiogasanlage. Trotzdem könnendie Stromgestehungskosten einerBiogasanlage nicht mit den tiefenEnergiepreisen der BKW mithalten.Doch mit der KostendeckendenEinspeisevergütung (KEV) istein Betrieb rentabel. Mit dem Erhaltder KEV Zahlung gehört dererzeugte Strom der Allgemeinheitund somit muss der Strom wiebisher von der höheren Netzebenebezogen werden. Diese Studiezeigt, dass es mit den analysiertenErzeugungsanlagen für das DorfRichigen keine Möglichkeit gibtauch nur annähernd zu marktüblichenPreisen Strom zu produzieren.134 ti.bfh.ch