{"id":19289,"date":"2026-10-14T14:08:38","date_gmt":"2026-10-14T06:08:38","guid":{"rendered":"https:\/\/www.cnbcsd.com\/?p=19289"},"modified":"2026-10-14T14:08:38","modified_gmt":"2026-10-14T06:08:38","slug":"dry-type-or-oil-immersed-picking-the-right-transformer-for-your-solar-or-wind-farm","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.cnbcsd.com\/de\/dry-type-or-oil-immersed-picking-the-right-transformer-for-your-solar-or-wind-farm\/","title":{"rendered":"Trocken- oder \u00d6ltransformator? Die Wahl des richtigen Transformators f\u00fcr Ihren Solar- oder Windpark"},"content":{"rendered":"

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Fragen Sie drei Ingenieure, welcher Transformator f\u00fcr ein Projekt im Bereich erneuerbare Energien am besten geeignet ist, und Sie erhalten drei verschiedene Antworten. Es gibt keinen eindeutigen Sieger. Die Wahl des richtigen Ger\u00e4ts h\u00e4ngt von der Erzeugungstechnologie, dem Anlagenlayout, dem Netzanschluss und dem Standort ab. Ein f\u00fcr einen Windpark ausgelegter Transformator w\u00fcrde in einer Solaranlage eine schlechtere Leistung erbringen oder vorzeitig ausfallen. Im Folgenden finden Sie eine praxisorientierte \u00dcbersicht der wichtigsten Optionen, basierend auf der Normenreihe IEC 60076 und ver\u00f6ffentlichten Branchendaten.<\/p>\n

Trockentransformatoren vs. fl\u00fcssigkeitsgef\u00fcllte Transformatoren<\/strong><\/span><\/p>\n

Betrachten wir zun\u00e4chst Isolierung und K\u00fchlung, da sich daraus alle weiteren Aspekte ergeben. Trockentransformatoren werden mit Luft gek\u00fchlt und nutzen Epoxidharz zur Isolierung; fl\u00fcssigkeitsgef\u00fcllte Einheiten verwenden Mineral\u00f6l oder synthetische Ester. Im Au\u00dfenbereich ist \u00d6l schlichtweg die bessere Wahl: Es leitet W\u00e4rme schneller ab, vertr\u00e4gt \u00dcberlastungen und ist pro kVA kosteng\u00fcnstiger. Daher dominieren diese Ger\u00e4te bei Onshore-Solar- und Windparks im Versorgungsma\u00dfstab. Trockentransformatoren punkten dort, wo Brandrisiken oder Anforderungen an die \u00d6lr\u00fcckhaltung eine Rolle spielen \u2013 etwa in Innenr\u00e4umen, im Offshore-Bereich oder an Standorten mit begrenztem Platzangebot. Der Nachteil ist der Preis: F\u00fcr die gleiche kVA-Leistung muss man mit Mehrkosten von 40 bis 80 % rechnen.<\/p>\n

Transformatoren f\u00fcr Windparks<\/span><\/strong><\/p>\n

Windkraftanlagen stellen hohe Anforderungen an Transformatoren. Die Last schwankt mit jeder Windb\u00f6e, und das Ger\u00e4t durchl\u00e4uft w\u00e4hrend seiner 25-j\u00e4hrigen Lebensdauer immer wieder thermische Wechselzyklen. Die Norm IEC\/IEEE 60076-16:2018 wurde speziell f\u00fcr diese Einsatzbedingungen entwickelt. Sie deckt Transformatoren f\u00fcr Windkraftanlagen im Leistungsbereich von 100 kVA bis 10 MVA und Spannungen bis 72,5 kV ab, einschlie\u00dflich Korrekturfaktoren f\u00fcr die K\u00fchlung und Pr\u00fcfverfahren f\u00fcr anspruchsvolle elektrische Umgebungen.<\/p>\n

Im Onshore-Bereich ist ein Transformator pro Windkraftanlage der Standard \u2013 typischerweise rund 6,9 MVA f\u00fcr eine 6,25-MW-Anlage, wobei die Spannung von 0,69\/0,96 kV auf 10 oder 33 kV hochtransformiert wird. Hier sind fl\u00fcssigkeitsgef\u00fcllte Transformatoren die Norm. Im Offshore-Bereich kehren sich die Verh\u00e4ltnisse um: Hier werden Gie\u00dfharz-Trockentransformatoren bevorzugt, da bereits ein einziges \u00d6lleck in die Meeresumwelt inakzeptabel ist und Trockentransformatoren keine Brandschutzanlage ben\u00f6tigen. Offshore-Einheiten sollten \u00fcber eine Isolierung der Klasse H, mindestens Schutzart IP54 und geeignete Korrosionsschutzbeschichtungen verf\u00fcgen.<\/p>\n

Transformatoren f\u00fcr Solarparks<\/strong><\/span><\/p>\n

Bei Solaranwendungen werden die Wicklungen weniger stark beansprucht: Die Ausgangsleistung bleibt bei Sonnenschein konstant, sodass die thermischen Wechselbelastungen geringer ausfallen als bei Windkraftanlagen. Die eigentliche Herausforderung stellen die von den Wechselrichtern erzeugten Oberschwingungen dar. Zwei Ma\u00dfnahmen sind hierbei entscheidend. Erstens: W\u00e4hlen Sie eine Schaltgruppe nach D,yn11 \u2013 diese reduziert Str\u00f6me der dritten Harmonischen um etwa 92 % im Vergleich zu einer Yyn0-Schaltung. Zweitens: Achten Sie auf den K-Faktor; \u00fcblich ist K=10, bei Standorten mit starkem Oberschwingungsgehalt K=13. Die Transformatorleistung sollte 10\u201320 % \u00fcber der Gesamtausgangsleistung der Wechselrichter liegen. F\u00fcr Anlagen mit einer Leistung von mehr als 5 MW ist eine Kompaktstation (10 kV oder 35 kV) meist die optimale L\u00f6sung. Die Vorschriften zum Verhalten bei Netzst\u00f6rungen (Fault Ride-Through) sind f\u00fcr Solaranlagen weniger streng definiert als f\u00fcr Windkraftanlagen, was die Auslegung vereinfacht. Bei Gro\u00dfanlagen (Utility-Scale) sind fl\u00fcssigkeitsgef\u00fcllte Transformatoren weiterhin der Standard.<\/p>\n

Normen und Forschung<\/strong><\/span><\/p>\n

Die Normenlandschaft befindet sich noch im Aufbau. IEC 60076-1 behandelt allgemeine Anforderungen, IEC 60076-11 gilt f\u00fcr Trockentransformatoren und IEC\/IEEE 60076-16 regelt Transformatoren f\u00fcr Windkraftanlagen. Die Norm IEC 60076-17 \u2013 vorgesehen f\u00fcr Photovoltaik, Batteriespeicher, Elektromobilit\u00e4t und Wasserstoffanwendungen \u2013 befindet sich noch in der Entwicklung. Bis zu deren Ver\u00f6ffentlichung schlie\u00dft IEEE C57.159 die L\u00fccke f\u00fcr dezentrale PV-Anlagen. Wissenschaftliche Studien haben die thermische Alterung bei zyklischer Windlast sowie Resonanzerscheinungen durch Oberschwingungen in gro\u00dfen PV-Parks dokumentiert. Sammelnetztransformatoren (Collector Transformers) stellen den am wenigsten standardisierten Marktbereich dar: H\u00e4ufig kommen Stern-Stern-Schaltungen mit verdeckter Dreieckswicklung, Sternpunkt-Erdungsdrosseln und Laststufenschaltern zum Einsatz.<\/p>\n

Tabelle 1: Vergleich von Transformatortechnologien f\u00fcr erneuerbare Energien<\/strong><\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Parameter<\/strong><\/td>\nTrocken mit Gie\u00dfharz<\/strong><\/td>\nTrocken Typ VPI<\/strong><\/td>\nFl\u00fcssigkeitsgek\u00fchlt (\u00f6lgek\u00fchlt)<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Isolierung\/K\u00fchlung<\/strong><\/td>\nEpoxidharz<\/td>\nVakuumimpr\u00e4gniert<\/td>\n\u00d6l oder Ester<\/td>\n<\/tr>\n
Typische Spannung<\/strong><\/td>\nBis 35 kV<\/td>\nBis 35 kV<\/td>\nBis 765 kV<\/td>\n<\/tr>\n
Brandrisiko<\/strong><\/td>\nSehr gering<\/td>\nGering<\/td>\nHoch bei Mineral\u00f6l<\/td>\n<\/tr>\n
Innenaufstellung<\/strong><\/td>\nStandard<\/td>\nStandard<\/td>\nDurch Vorschriften eingeschr\u00e4nkt<\/td>\n<\/tr>\n
Offshore-Eignung<\/strong><\/td>\nBevorzugt<\/td>\nGeeignet<\/td>\nErfordert Auffangwanne<\/td>\n<\/tr>\n
\u00dcberlastf\u00e4higkeit<\/strong><\/td>\nHoch (kurzzeitig)<\/td>\nM\u00e4\u00dfig<\/td>\nHoch<\/td>\n<\/tr>\n
Wirkungsgrad bei Volllast<\/strong><\/td>\n98,0\u201399,2 %<\/td>\n98,0\u201399,2 %<\/td>\n98,5\u201399,7 %<\/td>\n<\/tr>\n
Kosten gegen\u00fcber \u00d6l<\/strong><\/td>\n40\u201380 % h\u00f6her<\/td>\n40\u201380 % h\u00f6her<\/td>\nReferenz (Basis)<\/td>\n<\/tr>\n
Wartung<\/strong><\/td>\nMinimal<\/td>\nGering<\/td>\n\u00d6lpr\u00fcfung \/ Leckkontrolle<\/td>\n<\/tr>\n
Beste Anwendung bei EE<\/strong><\/td>\nOffshore-Wind, Solar in Innenr\u00e4umen<\/td>\nGewerblicher Solar<\/td>\nUtility-Solar (Gro\u00dfanlagen), Onshore-Wind<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Tabelle 2: Typische Transformatorkonfigurationen f\u00fcr Projekte im Bereich erneuerbare Energien<\/strong><\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Projekttyp<\/strong><\/td>\nErzeugungsspannung<\/strong><\/td>\nSammelspannung<\/strong><\/td>\nHochsetzleistung<\/strong><\/td>\nUmspannwerksleistung<\/strong><\/td>\nBevorzugter Typ<\/strong><\/td>\n<\/tr>\n
Onshore-Wind (20\u2013200 MW)<\/strong><\/td>\n0,69\/0,96 kV<\/td>\n10\/33 kV<\/td>\n1,5\u201310 MVA pro Turbine<\/td>\n20\u2013100 MVA<\/td>\nFl\u00fcssigkeitsgek\u00fchlt<\/td>\n<\/tr>\n
Offshore-Wind<\/strong><\/td>\n0,69\/0,96 kV<\/td>\n33\/66 kV<\/td>\n5\u201315 MVA pro Turbine<\/td>\n100\u2013400 MVA<\/td>\nTrocken mit Gie\u00dfharz<\/td>\n<\/tr>\n
Utility-Solar (10\u2013200 MWp)<\/strong><\/td>\n0,4\u20130,6 kV<\/td>\n33 kV<\/td>\n1\u20135 MVA pro Block<\/td>\n20\u2013100 MVA<\/td>\nFl\u00fcssigkeitsgek\u00fchlt<\/td>\n<\/tr>\n
Gewerblicher Solar (0,5\u20135 MW)<\/strong><\/td>\n0,4 kV<\/td>\n10\/11 kV<\/td>\n0,5\u20135 MVA<\/td>\nN\/A<\/td>\nVPI oder Gie\u00dfharz<\/td>\n<\/tr>\n
Batteriespeicher (10\u2013100 MW)<\/strong><\/td>\n0,4 kV<\/td>\n10\u201333 kV<\/td>\n1\u20135 MVA bidirektional<\/td>\n20\u2013100 MVA<\/td>\nFl\u00fcssigkeitsgek\u00fchlt<\/td>\n<\/tr>\n
Hybrid Wind+Solar+Speicher<\/strong><\/td>\nGemischt<\/td>\n33 kV<\/td>\nMehrwicklung<\/td>\n50\u2013200 MVA<\/td>\nFl\u00fcssigkeitsgek\u00fchlt<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

Fazit<\/strong><\/span><\/p>\n

Der richtige Transformator ist jener, der optimal auf Ihr Lastprofil und die Einsatzumgebung abgestimmt ist \u2013 mehr ist nicht erforderlich. \u00d6lgef\u00fcllte Transformatoren sind die bew\u00e4hrten Arbeitstiere f\u00fcr Onshore-Solar- und Windparks im Versorgungsma\u00dfstab: Sie bieten die niedrigsten Kosten pro kVA sowie die beste thermische Leistung und \u00dcberlastf\u00e4higkeit. Gie\u00dfharz-Trockentransformatoren spielen ihre St\u00e4rken im Offshore-Bereich und in Innenr\u00e4umen aus, wo Brandschutz und \u00d6lauffangsysteme entscheidend sind. VPI-Transformatoren eignen sich f\u00fcr gewerbliche Solaranlagen. Unabh\u00e4ngig von Ihrer Wahl sollten Sie das Ger\u00e4t gem\u00e4\u00df IEC 60076-16 (f\u00fcr Windkraft) und IEEE C57.159 (f\u00fcr dezentrale PV) \u2013 sowie k\u00fcnftig gem\u00e4\u00df IEC 60076-17 \u2013 \u00fcberpr\u00fcfen. Achten Sie von Anfang an auf die korrekte Spezifikation. Diese Anlagen sind f\u00fcr eine Betriebsdauer von 25 bis 40 Jahren ausgelegt; f\u00fcr eine Fehlentscheidung gibt es keine kosteng\u00fcnstige nachtr\u00e4gliche L\u00f6sung.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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