11.06.2018

Blindleistung und wie Sie sie kompensieren können

Blindleistung tritt nur bei Wechsel- und Drehstrom auf. Sie hat zur Folge, dass elektrische Energie zwischen Erzeuger und Verbraucher ohne Nutzeffekt hin- und herpendelt. Das belastet die Leitungen, Transformatoren und den eigenen Geldbeutel. Abhilfe schafft hier die Blindleistungskompensation.

Blindleistung

Blindleistung und Wirkleistung

Um zu verstehen, was Blindleistung genau ist, müssen wir unseren Blick auf die elektrische Leistung im Stromnetz richten. Die elektrische Leistung ergibt sich aus dem Produkt von Stromstärke und Spannung. Je höher die Stromstärke oder die Spannung, desto größer die Leistung.

In Wechselstromnetzen unterscheidet man verschiedene Formen von elektrischer Leistung:

Nur die Wirkleistung ist nutzbare Leistung. Mit ihr lassen sich Maschinen antreiben, Lampen zum Leuchten bringen oder Heizstrahler betreiben. Strom und Spannung schwingen mit der vorgegebenen Netzfrequenz „in Phase“. Das Produkt der beiden Faktoren, die Leistung, ergibt immer einen positiven Wert. Reine Wirkleistung tritt immer bei ohmschen Verbrauchern auf, beispielsweise bei elektrischen Heizungen oder Glühbirnen.

Sobald die Phase zwischen Strom und Spannung verschoben wird, tritt Blindleistung auf. Dies ist immer dann der Fall, wenn sich Spulen oder Kondensatoren im Stromkreis befinden. Reine Blindleistung pendelt lediglich im Stromnetz hin und her – und belastet es dadurch zusätzlich. Denn alle Leitungen, Schalter, Transformatoren und sonstige Bauteile müssen auf die zusätzliche Blindleistung ausgerichtet sein.

Blindleistung verrichtet keine nutzbare Arbeit, ohne sie kann es jedoch kein elektrisches Magnetfeld mit Spulen geben.

  • Beispielsweise benötigen Leuchtstofflampen ein Vorschaltgerät zum Betrieb, das je nach Ausführung Blindstrom verursacht.
  • Elektromotoren verursachen zudem häufig relevante Blindstrommengen in Unternehmen.

Kosten der Blindleistung

Außer der Wirkarbeit messen die Energiezähler für Gewerbe- und Industriebetriebe auch die Blindarbeit. Viele Firmen dürfen im Abrechnungszeitraum die Hälfte der bezogenen Wirkarbeit als Blindarbeit dem Energieversorgungsnetz kostenfrei entnehmen. Der Energieversorger verrechnet nur die aus dem Netz entnommene Blindarbeit, die über die Freigrenze hinausgeht.

Die Blindleistungskompensation

Das Ziel einer Blindstromkompensation besteht darin, die Kosten des Blindstroms, die der Energieversorger verrechnet, auf ein Minimum zu senken und gleichzeitig Energieverluste im elektrischen Übertragungs- und Verteilungsnetz zu mindern. Ein weiterer Pluspunkt der Blindleistungskompensation ist die Verbesserung der Netzqualität. Deswegen ist in modernen Industrieanlagen der Einsatz von Leistungselektronik (z.B. von Frequenzumrichtern) sehr gefragt. Es gibt verschiedene Kompensationsarten:

Einzelkompensation

In diesem Fall wird jedem Verbraucher ein Kondensator von geeigneter Größe parallel geschaltet. Das entlastet die  Leitungen voll, einschließlich der Zuleitung zu den kompensierten Verbrauchern. Allerdings brauchen die vielen Kondensatoren einiges an Platz, der Installationsaufwand ist hoch und sie wollen auch erst einmal alle bezahlt werden.

Gruppenkompensation

Stets gemeinsam eingeschaltete Maschinen können zu einer Gruppe zusammengefasst werden. Die Gruppe erhält einen Kondensator in geeigneter Größe. Die Verbraucher müssen Sie allerdings wirklich stets gemeinsam betreiben.

Zentralkompensation

Die gesamte Kompensation wird an zentraler Stelle angeordnet, z.B. in der Nähe des Niederspannungs-Hauptverteilers. Diese Lösung wird heute in den meisten Fällen realisiert. Die Kompensationsleistung ist auf mehrere Stufen aufgeteilt und wird durch einen automatischen Blindleistungsregler über Schaltschütze oder elektronische Schalter den Lastverhältnissen angepasst. Die Installation ist einfach und kostengünstig, allerdings fallen zusätzliche Kosten für Regler/Stromwandler an.

Mehr zur Spannungsqualität einer Kompensation, zur Bemessung der Anlage sowie zu verschiedenen Besonderheiten lesen Sie in „Energiemanagement in der betrieblichen Praxis“.

Autor: WEKA Redaktion