• Der weltweite Markt für Leistungstransformatoren erlebt einen Aufschwung, da die Regierungen der Industrieländer darauf abzielen, 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 Marktaussichten vielversprechend, was vor allem auf Investitionen in die Modernisierung des Stromnetzes und auf Digitalisierungsbemühungen zurückzuführen ist.

Der weltweite Leistungstransformator erlebt einen Aufschwung, da die Regierungen der Industrieländer darauf abzielen, die Treibhausgasemissionen zu reduzieren, um den Klimawandel zu bekämpfen. Der Energiesektor trägt erheblich 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 Erweiterungen 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 % wachsen 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 Bereich der Energieversorger den Markt für Leistungstransformatoren hinsichtlich der Nachfrage, gefolgt von der Stromerzeugung und der Industrie. Es besteht Nachfrage nach Transformatoren verschiedener Spannungsbereiche, wobei Transformatoren im Bereich von 250 bis 420 kV den höchsten Marktanteil in Europa halten. Mehrere Länder haben Maßnahmen zur Umstellung auf saubere Energie eingeleitet, was den Markt für Leistungstransformatoren ankurbelt.

Maßnahmen zur Netto-Null-Emissions-Ziele 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 Fokus auf saubereren Strom und eine stärkere Verbreitung 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 EV-Verkäufe erfordert den Aufbau gut vernetzter Ladenetzwerke. Derzeit verfügt Europa über etwa 5 Millionen Ladepunkte, doch diese Zahl wird in den kommenden Jahren voraussichtlich deutlich steigen, um der zunehmenden Anzahl von Elektrofahrzeugen auf den Straßen gerecht zu werden. Die folgende Abbildung zeigt die von einigen europäischen Ländern festgelegten EV-Ziele.

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

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 werden, um die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern. Allerdings bestehen für Europa Gefahren für die Energiesicherheit, insbesondere im Zuge des Krieges zwischen Russland und der Ukraine. Inmitten 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 massive Ausbauten des Übertragungsnetzes. So strebt Spanien beispielsweise an, bis 2026 durch eine zusätzliche Übertragungskapazität von 8000 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 Transformatoren aus hochwertigem Stahl sowie digitalen und mit Esteröl gefüllten Leistungstransformatoren.

Arten von modernen Leistungstransformatoren

Moderne Leistungstransformatoren vereinen modernste Technologien, 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 legt EU-weit einheitliche Vorschriften zur Verbesserung der Umweltverträglichkeit von Produkten fest. Die Ökodesign-Verordnung der Stufe 2 der EU zielt darauf ab, die Energieverluste bei Leistungstransformatoren im Vergleich zu den Werten der Stufe-1-Verordnung um 10 % zu reduzieren. 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, weil er knapp ist und in Asien für einen anderen Zweck verwendet wird: die Herstellung von Elektrofahrzeugen.

Digitale Transformatoren

Digitale Transformatoren sind mit Sensoren ausgestattet, die regelmäßig ihre Leistung und ihren Zustand überwachen. Intelligente Transformatoren erfassen kontinuierlich Daten, um ein transparentes Bild des Systemstatus, der Betriebsdaten und der thermischen Belastung zu liefern. Darüber hinaus können sie dabei helfen, Betriebspunkte, Lastprofile und Überlastszenarien auf der Grundlage aktueller Betriebswerte zu simulieren. Aufgrund dieser Vorteile setzen Transformator-OEMs digitale Technologien in ihren Produkten ein, um den Anforderungen an eine verbesserte Zuverlässigkeit und Echtzeitdaten für die Zustandsüberwachung und das Management von Anlagen 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 natürlichen oder synthetischen Esterflüssigkeiten anstelle von Mineralöl steigert den Wirkungsgrad der Transformatoren. Diese Transformatoren werden dadurch nicht nur umweltfreundlicher, sondern ihre Lebensdauer verlängert sich und ihre Belastbarkeit wird optimiert. Das Nachfüllen mit Esterflüssigkeiten 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 Transformatortechnologien das Potenzial haben, Europas Übergang zu sauberer Energie langfristig zu erleichtern.

Abbildung 4: Vorteile der Nachfüllung von Transformatoren mit Esterflüssigkeit.

Quelle: PTR Inc.

Einschränkungen von Advanced Transformers

Die Einführung moderner Transformatoren stößt auf eine Einschränkung: den Mangel an hochwertigem Stahl auf dem europäischen Markt. Da der Bedarf an hochwertigem Transformatorenstahl in Europa durch die Umstellung auf Elektrofahrzeuge gedeckt wird, führt dies zu einem vermehrten Einsatz von minderwertigem Stahl in Transformatoren, was wiederum einen höheren Verbrauch an Mineralöl erforderlich macht. Dies steht im Widerspruch zu den Nachhaltigkeitszielen der EU, führt zu höheren_{CO₂-Emissionen}und untergräbt die angestrebten Energieeffizienzgewinne. Es sind mehr Investitionen in Transformatoren mit natürlichen Esterflüssigkeiten erforderlich, da Rapsesterflüssigkeit auch die Vorgaben der lokalen Behörden erfüllt, wonach die Materialien für Transformatoren aus lokaler Produktion stammen müssen, da Raps in Mitteleuropa angebaut wird.

Ausblick

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

Um diesen Herausforderungen zu begegnen, sind Investitionen in Transformatoren mit natürlichen Esterflüssigkeiten sowie die lokale Beschaffung von Transformatormaterialien unerlässlich. Angesichts der sich wandelnden Marktdynamik sind zudem eine verstärkte Zusammenarbeit und strategische Planung unerlässlich, um potenzielle Engpässe bei der Rohstoffversorgung und dem Fachpersonal zu überwinden.

Trotz der Herausforderungen bleiben die Marktaussichten 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 sauberere Stromerzeugung 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. Dies wird von Originalherstellern vorangetrieben, die energieeffiziente Technologien und umweltfreundliche Materialien integrieren, und durch strenge regulatorische Rahmenbedingungen wie die Ökodesign-Richtlinie der EU gefördert. Herausforderungen wie die Verknappung von hochwertigem Transformatorenstahl stellen jedoch erhebliche Risiken für den Markt dar. Um diesen zu begegnen, sind Investitionen in Transformatoren mit Naturester-Öl 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 der 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 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 Netzanalystin zu PTR. Derzeit konzentriert sie sich auf die Durchführung gründlicher Analysen und die Bereitstellung von Einblicken im Bereich Transformatoren. Eyman verfügt über einen soliden technischen Hintergrund und hat einen Bachelor-Abschluss in Elektrotechnik erworben. 

Kontakt:

([email protected])