• Der weltweite Markt für Leistungstransformatoren erlebt einen Aufschwung, da die Regierungen der Industrieländer bestrebt sind, die Treibhausgasemissionen zu reduzieren, um den Klimawandel zu bekämpfen.
• Der europäische Markt für Leistungstransformatoren steht vor einem stetigen Wachstum mit einer prognostizierten durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 6 % im Zeitraum von 2023 bis 2030, angetrieben durch die beiden Faktoren erneuerbare Energien und die zunehmende Verbreitung von Elektrofahrzeugen.
• Trotz der Herausforderungen bleiben die Marktperspektiven vielversprechend, was vor allem auf Investitionen in die Modernisierung des Stromnetzes und auf Digitalisierungsbemühungen zurückzuführen ist.

Der weltweite Markt für Leistungstransformatoren erlebt derzeit einen Aufschwung, da die Regierungen der Industrieländer bestrebt sind, die Treibhausgasemissionen zu reduzieren, um den Klimawandel zu bekämpfen. Der Energiesektor trägt maßgeblich zu den Treibhausgasemissionen bei, weshalb die Länder aktive Maßnahmen ergreifen, um den Weg in eine grünere Zukunft einzuschlagen. Der weltweite Wettlauf um die Erreichung der Netto-Null-Ziele hat einen Wandel hin zu Elektrofahrzeugen (EVs) und erneuerbaren Energiequellen ausgelöst. Dieser Wandel erfordert umfangreiche Modernisierungen und Ausbauten der Stromnetze und der Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge, was wiederum die Nachfrage nach Leistungstransformatoren ankurbelt, um die erhöhte Kapazität und die Anforderungen dieser Systeme zu bewältigen. Infolgedessen wird die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien bis 2026 fast 95 % des Anstiegs der weltweiten Stromerzeugungskapazität ausmachen. Ebenso wird erwartet, dass die Nachfrage nach Elektrofahrzeugen (EVs) in den nächsten zehn Jahren um jährlich 23 % steigen wird. Darüber hinaus wird ein Anstieg der Investitionen in intelligente Stromnetze und anpassungsfähige Transformatoren erwartet, was die Nachfrage nach Transformatoren weiter ankurbeln wird. Laut PTR erreichte der weltweite Markt für Leistungstransformatoren im Jahr 2023 einen Umsatz von fast 300 Milliarden US-Dollar, und es wird erwartet, dass der Markt von 2023 bis 2030 mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 9,6 % wachsen wird.

Überblick über den europäischen Markt für Leistungstransformatoren

Der europäische Markt für Leistungstransformatoren steht vor einem stetigen Wachstum mit einer prognostizierten durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 6 % im Zeitraum von 2023 bis 2030, angetrieben durch die beiden Faktoren erneuerbare Energien und die zunehmende Verbreitung von Elektrofahrzeugen.

Abbildung 1: Durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) des europäischen Marktes für Leistungstransformatoren von 2023 bis 2030.

Quelle: PTR Inc.

Auf dem europäischen Markt wird Deutschland die Führung übernehmen, gefolgt von Frankreich und Spanien. Mit seinem ehrgeizigen Ziel, bis 2030 eine Erzeugungskapazität aus erneuerbaren Energien von bis zu 80 GW aufzubauen, wird Deutschland fast 16 % des europäischen Marktes für Leistungstransformatoren ausmachen. Das Wachstum des Marktes für Leistungstransformatoren hängt von Investitionen in intelligente Stromnetze, Digitalisierung und Vernetzung ab.

In Europa dominiert der Versorgungssektor den Markt für Leistungstransformatoren hinsichtlich der Nachfrage, gefolgt von der Stromerzeugung und der Industrie. Es besteht Nachfrage nach verschiedenen Spannungsbereichen, wobei Transformatoren im Bereich von 250–420 kV den höchsten Marktanteil in Europa halten. Mehrere Länder haben Maßnahmen zur Umstellung auf saubere Energie eingeleitet, was den Markt für Leistungstransformatoren beflügelt.

Maßnahmen zur Erreichung der Netto-Null in Europa

Europa hat sich mehrere Ziele gesetzt, um CO₂-Neutralität zu erreichen. Bis 2030 sollen die Netto-Treibhausgasemissionen im Vergleich zu den Werten von 1990 um mindestens 55 % gesenkt werden. Die EU plant, dieses Ziel durch den Ausbau sauberer Stromerzeugung und die verstärkte Nutzung von Elektrofahrzeugen zu erreichen. Um die Verbreitung von Elektrofahrzeugen zu fördern, hat Europa ein vollständiges Verbot von benzinbetriebenen Fahrzeugen bis 2035 verhängt und lenkt die Autofahrer damit in Richtung Elektrofahrzeuge – der daraus resultierende Anstieg der Verkaufszahlen von Elektrofahrzeugen erfordert den Aufbau gut vernetzter Ladenetze. Derzeit verfügt Europa über etwa 5 Millionen Ladestationen, doch diese Zahl wird in den kommenden Jahren voraussichtlich deutlich ansteigen, um der steigenden Zahl von Elektrofahrzeugen auf den Straßen gerecht zu werden. Die folgende Abbildung zeigt die von einigen europäischen Ländern festgelegten Ziele für Elektrofahrzeuge.

Abbildung 2: Von europäischen Ländern festgelegte Ziele für die Förderung von Elektrofahrzeugen in der Zukunft.

Quelle: PTR Inc.

Der Stromverbrauch in Europa wird bis zum Ende des Jahrzehnts voraussichtlich um rund 60 % steigen. Dieser Anstieg der Stromnachfrage muss durch sauberere Energie gedeckt und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen verringert werden. Allerdings bestehen für Europa Gefahren für die Energiesicherheit, insbesondere infolge des Krieges zwischen Russland und der Ukraine. Vor dem Hintergrund dieser Krise plant Europa, bis 2030 45 % der gesamten Energieerzeugung durch die Installation von 600 GW Solar-PV- und 480 GW Windkraftkapazität zu decken. Diese ehrgeizigen Ziele im Bereich der erneuerbaren Energien erfordern umfangreiche Ausbauten des Übertragungsnetzes. So strebt Spanien beispielsweise an, bis 2026 durch eine zusätzliche Übertragungskapazität von 8.000 MVA 22 GW Speicherkapazität zu schaffen. Die folgende Abbildung zeigt die von den wichtigsten europäischen Ländern festgelegten Ziele für erneuerbare Energien.

Abbildung 3: Von den europäischen Ländern festgelegte Ziele für erneuerbare Energien.

Quelle: PTR Inc.

Diese Bemühungen führen auf dem europäischen Markt zu einer stark steigenden Nachfrage nach fortschrittlichen Transformatorentechnologien wie beispielsweise Leistungstransformatoren aus Edelstahl, digitalen Transformatoren und Transformatoren auf Esterölbasis.

Arten von modernen Leistungstransformatoren

Moderne Leistungstransformatoren vereinen modernste Technologien mit den Transformatoren selbst, um Energieversorger beim Übergang zu sauberen Energiequellen zu unterstützen. Derzeit ist die Ökodesign-Richtlinie die wichtigste politische Maßnahme in Bezug auf nachhaltige Leistungstransformatoren in Europa; sie sieht EU-weit einheitliche Vorschriften zur Verbesserung der Umweltverträglichkeit von Produkten vor. Die Ökodesign-Verordnung der EU der Stufe 2 zielt darauf ab, die Energieverluste bei Leistungstransformatoren im Vergleich zu den Werten der Stufe-1-Verordnung um 10 % zu senken. Diese Verordnung gilt für alle Transformatoren, die im Vereinigten Königreich und in der EU auf dem Markt sind oder dort betrieben werden. Moderne Leistungstransformatoren bieten die gemäß der Stufe-2-Verordnung geforderte Effizienz. Zu den modernen Leistungstransformatoren zählen unter anderem Transformatoren aus hochwertigem Stahl, digitale Transformatoren und Retro-Filling-Transformatoren.

Transformatoren aus hochwertigem Stahl

Transformatoren aus hochwertigem Stahl sind ein effizienter Transformatorentyp, der geringe Stromverluste aufweist und die strengeren (Tier-2-)Effizienzanforderungen der Ökodesign-Richtlinie erfüllt. Allerdings gibt es hier einen Engpass, da diese Stahlsorte in Europa nicht ohne Weiteres verfügbar ist und zu hohen Preisen aus Asien importiert werden muss. Der Stahl ist teuer, da er knapp ist und in Asien für einen anderen Zweck verwendet wird: die Herstellung von Elektrofahrzeugen.

Digitale Transformatoren

Digitale Transformatoren verfügen über Sensoren, die ihre Leistung und ihren Zustand regelmäßig überwachen. Intelligente Transformatoren erfassen kontinuierlich Daten, um ein transparentes Bild des Systemzustands, der Betriebsdaten und der thermischen Belastung zu liefern. Darüber hinaus können sie dazu beitragen, Betriebspunkte, Lastprofile und Überlastszenarien auf der Grundlage aktueller Betriebswerte zu simulieren. Aufgrund dieser Vorteile setzen Transformatorenhersteller digitale Technologien in ihren Produkten ein, um den Anforderungen an eine verbesserte Zuverlässigkeit und Echtzeitdaten für die Überwachung und das Management des Anlagenzustands gerecht zu werden. So hat beispielsweise Hitachi Energy die TXpert-Lösung der nächsten Generation eingeführt, und Siemens Energy bietet „Sensformer“ an, das die Digitalisierung von Transformatoren ermöglicht und Vorteile wie reduzierte Ausfallzeiten und Kosten, verbesserten Umweltschutz sowie einen flexiblen Transformatorbetrieb bietet.

Nachfüllen von Transformatoren

Das Nachfüllen von Transformatoren mit natürlicher oder synthetischer Esterflüssigkeit anstelle von Mineralöl erhöht den Wirkungsgrad der Transformatoren. Diese Transformatoren werden dadurch nicht nur umweltfreundlicher, sondern ihre Lebensdauer verlängert sich und ihre Belastbarkeit wird optimiert. Das Nachfüllen mit Esterflüssigkeit bietet mehrere wesentliche Vorteile. Esterflüssigkeiten haben einen höheren Flammpunkt als Mineralöl, wodurch Brandunfälle reduziert, der Umweltschutz verbessert und die Betriebstemperatur der Transformatoren erhöht werden. Darüber hinaus sind Esterflüssigkeiten dank ihrer einzigartigen chemischen Struktur leicht biologisch abbaubar und verlängern die Lebensdauer von Zellulosematerialien. Transformatoren mit Esterflüssigkeiten sind mit erneuerbaren Energiequellen wie Offshore- und Onshore-Windparks kompatibel, was dazu beitragen kann, Umweltgefahren zu vermeiden.

PTR ist davon überzeugt, dass diese hochmodernen Transformatorentechnologien das Potenzial haben, den Übergang Europas zu sauberer Energie langfristig zu erleichtern.

Abbildung 4: Vorteile der Nachfüllung von Transformatoren mit Esterflüssigkeit.

Quelle: PTR Inc.

Einschränkungen bei fortschrittlichen Transformatoren

Es gibt eine Einschränkung bei der Einführung moderner Transformatoren, nämlich die Verknappung von hochwertigem Stahl auf dem europäischen Markt. Die Verknappung von hochwertigem Transformatorstahl in Europa, der stattdessen für Elektrofahrzeuge verwendet wird, führt zu einem vermehrten Einsatz von minderwertigem Stahl in Transformatoren, wodurch mehr Mineralöl benötigt wird. Dies steht im Widerspruch zu den Nachhaltigkeitszielen der EU, führt zu höheren_{CO₂-Emissionen}und untergräbt die angestrebten Energieeffizienzgewinne. Es sind weitere Investitionen in Transformatoren mit Naturesterflüssigkeit erforderlich, da Rapsesterflüssigkeit zudem die Vorgaben der lokalen Behörden erfüllt, wonach die Transformatorwerkstoffe aus lokaler Produktion stammen müssen, da Raps in Mitteleuropa angebaut wird.

Ein Blick in die Zukunft

So entwickelt sich der europäische Markt für Leistungstransformatoren im Zuge der Energiewende hin zu saubererem Strom und Elektrofahrzeuge . Neue Isolierflüssigkeiten bieten Chancen und stellen Herausforderungen dar, die weitere Forschung und globale Zusammenarbeit erfordern. Während das Stromnetz auf mehr Resilienz und Nachhaltigkeit ausgerichtet wird, passt sich die Transformatorenkonstruktion an – angetrieben von Erstausrüstern, die energieeffiziente Technologien und umweltfreundliche Materialien integrieren. Strengere regulatorische Rahmenbedingungen, wie die Ökodesign-Richtlinie der EU, treiben die Einführung nachhaltiger Praktiken voran. Dennoch stellen Herausforderungen wie die Verknappung von hochwertigem Transformatorstahl und die unzureichende Auslastung bestehender Kapazitäten für sauberen Strom eine große Bedrohung dar und bergen erhebliche Risiken für den Markt.

Um diese Herausforderungen zu bewältigen, sind Investitionen in Transformatoren mit Naturester-Füllöl sowie die lokale Beschaffung von Transformatorenmaterialien unerlässlich. Angesichts der sich wandelnden Marktdynamik sind zudem eine verstärkte Zusammenarbeit und strategische Planung unerlässlich, um potenzielle Engpässe bei der Rohstoffversorgung und beim Fachpersonal zu überwinden.

Trotz der Herausforderungen bleiben die Marktperspektiven vielversprechend, was vor allem auf Investitionen in die Modernisierung des Stromnetzes und auf Digitalisierungsbemühungen zurückzuführen ist.

Der europäische Markt für Leistungstransformatoren wächst rasant vor dem Hintergrund der Umstellung auf saubereren Strom und der zunehmenden Verbreitung von Elektrofahrzeugen. Neue Isolierflüssigkeiten bieten Chancen und stellen Herausforderungen dar, die weitere Forschung und globale Zusammenarbeit erfordern. Das Transformatorendesign wird angepasst, um die Widerstandsfähigkeit und Nachhaltigkeit zu verbessern. Vorangetrieben wird dies durch Erstausrüster, die energieeffiziente Technologien und umweltfreundliche Materialien integrieren, angeregt durch strenge regulatorische Rahmenbedingungen wie die Ökodesign-Richtlinie der EU. Allerdings stellen Herausforderungen wie die Verknappung von hochwertigem Transformatorstahl erhebliche Risiken für den Markt dar. Um diesen zu begegnen, sind Investitionen in Transformatoren mit Naturester-Flüssigkeiten und die lokale Beschaffung von Materialien von entscheidender Bedeutung. Eine verstärkte Zusammenarbeit und strategische Planung sind notwendig, um potenzielle Engpässe bei der Rohstoffversorgung und dem Fachpersonal zu überwinden. Trotz dieser Herausforderungen bleiben die Marktaussichten vielversprechend, gestützt durch Investitionen in die Modernisierung des Stromnetzes und Digitalisierungsbemühungen. Europas Engagement für Nachhaltigkeit wird weiterhin einen widerstandsfähigen und umweltbewussten Markt für Leistungstransformatoren prägen.

Autor

Eyman Ikhlaq 

Analyst – PTR Inc. 

Eyman ist Analystin bei PTR Inc. und hat sich dort auf Themen rund um Transformatoren spezialisiert. Ihre berufliche Laufbahn begann im Forschungsbereich bei IDR, wo sie als Marktforschungsanalystin für die APAC-Region tätig war. Nachdem sie ein Jahr lang wertvolle Erfahrungen bei der Analyse von Markttrends in verschiedenen Bereichen gesammelt hatte, wechselte Eyman als Stromnetzanalystin zu PTR. Derzeit liegt ihr Schwerpunkt auf der Durchführung gründlicher Analysen und der Bereitstellung von Erkenntnissen im Bereich der Transformatoren. Eyman verfügt über einen soliden technischen Hintergrund und hat einen Bachelor-Abschluss in Elektrotechnik erworben. 

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