Trafostationen erklärt: Aufbau, Funktion & Bauarten
Die Trafostation
Damit Strom über weite Strecken transportiert werden kann, braucht es eine Spannung von mindestens 10.000 Volt (Mittelspannung). Doch um den Strom als Endverbraucher*in oder Industriekunde nutzen zu können, muss diese Spannung auf 400 Volt (Niederspannung) reduziert werden. Genau das leisten unsere Trafostationen – zuverlässig und effizient. Eine Trafostation, kurz für Transformatorenstation, wird auch als Umspann- oder Ortsnetzstation bezeichnet.
Wie ist der Aufbau einer Trafostation?
Eine Trafostation besteht aus mehreren technischen Komponenten, die gemeinsam für eine sichere Umwandlung und Verteilung des Stroms sorgen. Je nach Ausführung und Einsatzbereich kann der genaue Aufbau variieren. Die wichtigsten Bestandteile sind jedoch in der Regel ähnlich und erfüllen jeweils eine klar definierte Aufgabe.
- Mittelspannungsmessfeld
Das Mittelspannungsmessfeld wandelt hohe Ströme und Spannungen in niedrigere Werte um, damit diese mit Standardzählern gemessen werden können.
- Zähler
Der Zähler misst die gelieferte Strommenge, indem er die elektrische Wirkleistung über die Zeit summiert.
- Niederspannungsverteilung
Die Niederspannungsverteilung verbindet den Transformator mit den elektrischen Anlagen und speist den Strom ins lokale Netz ein.
- Transformator
Das Herzstück der Station: Der Transformator wandelt Mittelspannung (10–20 kV) in Niederspannung (400 V) um. Unter dem Trafo befindet sich ein Auffangbehälter für austretendes Öl. - Lasttrenn-/Leistungsschalter
Diese Schalter verbinden den Trafo mit dem Mittelspannungsnetz und ermöglichen das Freischalten einzelner Mittelspannungsstränge. - Kabelkeller
Das Fundament der Station: Hier werden die Mittel- und Niederspannungskabel in die Station eingeführt.
Im Boden der Trafostation ist zudem eine Erdungsanlage verbaut. Die Erdung ist eine wichtige Sicherheitsmaßnahme innerhalb einer Umspannstation. Dabei werden alle berührbaren Metallteile, der Transformatorkern und der Sternpunkt des Netzes dauerhaft mit dem Erdreich verbunden. So lassen sich Fehlerströme sicher ableiten, ohne Personen oder Anlagenteile zu gefährden.
Die unterschiedlichen Bauarten von Trafostationen
Trafostationen gibt es je nach Einsatzbereich, Leistungsbedarf und verfügbarem Platz in verschiedenen Ausführungen. Dabei wird grundsätzlich zwischen begehbaren und nicht begehbaren Trafostationen unterschieden. Beide Bauarten sorgen für eine sichere Umwandlung und Verteilung elektrischer Energie, bieten allerdings jeweils andere Vorteile. Während begehbare Trafostationen besonders viel Raum für Wartung, Erweiterungen und mehrere Transformatoren bieten, überzeugen nicht begehbare Trafostationen durch ihre kompakte Bauweise und den geringen Platzbedarf. So entsteht für jedes Projekt eine Lösung, die technisch passt und sich optimal in die vorhandene Infrastruktur integrieren lässt.
Die unterschiedlichen Arten von Transformatoren
Hauptaufgabe eines Transformators ist die Umspannung von verschiedenen Spannungsebenen. Er wandelt üblicherweise 10 bis 20 kV Mittelspannung in 400 V Niederspannung um. Wir bieten Ihnen drei verschiedene Transformatorenarten an.
Die von uns eingesetzten flüssigkeitsgefüllten Transformatoren entsprechen der EU-Verordnung 2019/1783 und zeichnen sich durch hohe Energieeffizienz sowie geringe elektrische Verluste aus.
Wann braucht man eine eigene Trafostation?
Eine eigene Trafostation wird immer dann benötigt, wenn der Strombedarf eines Gebäudes, einer Anlage oder eines Projekts nicht mehr zuverlässig über einen normalen Niederspannungsanschluss gedeckt werden kann.
Die Versorgung erfolgt dann direkt aus dem Mittelspannungsnetz. Die Trafostation wandelt die Mittelspannung anschließend in nutzbare Niederspannung um und verteilt den Strom vor Ort weiter. Dafür stehen verschiedene Arten von Transformatoren zur Verfügung, wie Öl- oder Gießharztransformatoren, aber auch Modelle mit natürlichen Isolierflüssigkeiten.
Ob eine Trafostation notwendig ist, hängt vom Anschlusswert, dem Leistungsbedarf und den Vorgaben des Netzbetreibers ab. Deshalb sollte der Bedarf frühzeitig geprüft und abgestimmt werden. Typische Einsatzbereiche sind Industrie- und Gewerbebetriebe, Ladeparks, Photovoltaik- und Windenergieanlagen, Rechenzentren, größere Wohn- und Gewerbequartiere sowie temporäre Versorgungen auf Baustellen oder bei Veranstaltungen.
Benötigen Sie als Unternehmen, Kommune oder Projektentwickler*in eine sichere und leistungsfähige Stromversorgung? Dann ist unser Trafo-Service das Richtige für Sie: Je nach Projekt unterstützen wir Sie bei der Planung, dem Bau, dem Betrieb, der Wartung oder der Modernisierung. So erhalten Sie eine Transformatorenstation, die zu Ihrem Leistungsbedarf, Ihrem Standort und Ihren technischen Anforderungen passt und die effiziente Energieversorgung absichert.
Was kostet eine Trafostation?
Die Kosten für eine Trafostation hängen von verschiedenen Faktoren ab: Entscheidend sind vor allem die benötigte Leistung des Transformators, die Spannungsebene des Netzanschlusses und die gewählte Bauart. Auch der Einsatzbereich, die Ausstattung der Station sowie bauliche Voraussetzungen vor Ort beeinflussen den Preis.
Eine kompakte Fertigstation mit kleiner Leistung ist in der Regel kostengünstiger als eine begehbare Trafostation mit mehreren Komponenten und umfangreicher Technik. Zudem können zusätzliche Schutzeinrichtungen, Fernüberwachung, besondere Kabelwege, Fundamente oder Montagearbeiten die Gesamtkosten erhöhen.
Die tatsächlichen Kosten sollten immer projektbezogen betrachtet werden. Denn eine genaue Einschätzung ist erst möglich, wenn Leistungsbedarf, Standort, Anschlussbedingungen und technische Ausstattung feststehen.
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Regelmäßiger Service: Trafo-Wartung und Trafo-Inspektion
Eine Trafostation muss nicht nur fachgerecht geplant und gebaut, sondern auch sicher betrieben werden. Dazu gehören regelmäßige Wartungen, Inspektionen und Prüfungen der technischen Komponenten. So lassen sich Störungen frühzeitig erkennen, Ausfallzeiten reduzieren und die Versorgungssicherheit langfristig sichern.
Dabei werden die einzelnen Anlagenteile geprüft, kontrolliert und dokumentiert – unter anderem die Stationsräume, Kabel, Leiterverbindungen, Schaltgeräte, Schutz- und Erdungsanlagen sowie der Transformator selbst. Da Schmutz, Feuchtigkeit oder thermische Schwachstellen im Laufe der Zeit zu Störungen und Folgeschäden führen können, dürfen nur qualifizierte Elektrofachkräfte mit entsprechenden Kenntnissen im Mittelspannungsbereich die Wartung und Prüfung durchführen.
Die Prüfintervalle richten sich nach den geltenden Vorgaben, dem Zustand der Anlage und dem jeweiligen Einsatzbereich. Üblich sind jährliche Sicht- und Funktionsprüfungen sowie umfassendere elektrische Prüfungen in größeren Abständen (spätestens alle vier Jahre).
Eine lückenlose Dokumentation sorgt zusätzlich für Nachvollziehbarkeit und Rechtssicherheit. Die Sparte Dienstleistungen der Netze BW ist hierfür Ihr zuverlässiger Partner.
Mindestabstand von Trafostationen zu Gebäuden
Der Abstand zwischen einer Trafostation und Gebäuden ist ein wichtiger Faktor bei der Planung und Errichtung der Station. Er trägt dazu bei, Sicherheitsrisiken zu reduzieren, den zuverlässigen Betrieb der Anlage zu gewährleisten und mögliche Beeinträchtigungen für Anwohner*innen oder Nutzer*innen angrenzender Gebäude zu vermeiden.
In Deutschland gibt es keinen einheitlich festgelegten gesetzlichen Mindestabstand für Trafostationen zu Gebäuden. Allerdings müssen bei der Planung verschiedene Vorgaben berücksichtigt werden. Dazu gehören nationale Regelungen, die jeweilige Landesbauordnung sowie technische Normen und Richtlinien für Energieinfrastruktur. Anforderungen an Brandschutz und Betriebssicherheit spielen ebenfalls eine wichtige Rolle.
Auch die elektromagnetische Verträglichkeit ist zu beachten: Trafostationen erzeugen niederfrequente magnetische Wechselfelder mit einer Frequenz von 50 Hertz. Diese entstehen beim Betrieb elektrischer Anlagen und sind in der Regel unbedenklich.
Für unsere Kundinnen und Kunden bedeutet das: Der Standort einer Ortsnetzstation sollte frühzeitig geprüft und mit den zuständigen Stellen abgestimmt werden. So können Sie sicherstellen, dass alle rechtlichen, technischen und baulichen Anforderungen eingehalten werden.
Daten- und Schutztechnik
Eine zuverlässige Trafostation benötigt neben den zentralen Anlagenkomponenten auch eine passende Daten- und Schutztechnik. Diese sorgt dafür, dass elektrische Anlagen sicher betrieben, überwacht und bei Bedarf geregelt werden können.
Mit professioneller Messtechnik lassen sich die Vorgaben geltender Normen, des Netzbetreibers und zuständiger Zertifizierungsstellen ordnungsgemäß umsetzen. Dazu gehören unter anderem Schutzkonzepte wie UMZ-Schutz, QU-Schutz sowie Netz- und Anlagenschutz. Diese Systeme werden programmiert, geprüft und fachgerecht in Betrieb genommen.
Auch die Vernetzung mehrerer Einspeisepunkte oder Energiestandorte kann Teil der technischen Umsetzung sein. So lassen sich auch größere Versorgungsnetze übersichtlich überwachen. Für Erzeugungsanlagen kommen zusätzlich Fernwirk- und Regeltechnik zum Einsatz. Sie helfen dabei, vorgegebene Parameter einzuhalten, Regelungskonzepte umzusetzen und den Betrieb der Anlage zuverlässig mit dem Netzbetreiber oder dem Direktvermarkter abzustimmen.
In Zusammenarbeit mit der Sparte Dienstleistungen der Netze BW entsteht so eine technische Lösung, die Schutz, Kommunikation und Steuerung sinnvoll miteinander verbindet.