Stromnetze

Vom Kraftwerk in die Steckdose

Vom Kraftwerk zum Verbraucher wird der Strom über das Stromnetz durch verschiedene Netzebenen verteilt. Anpassung der Netze an die neuen Anforderungen durch vermehrten Stromverbrauch und die Integration von erneuerbaren Energien machen dringend Investitionen erforderlich.

Für den Stromtransport vom Kraftwerk zu den Verbrauchern benötigt man Stromleitungen. Das heißt, jeder Stromkunde muss mit den Erzeugern über das Stromnetz verbunden sein. Die Netze sind in Netzebenen unterteilt. Entsprechend der Spannung, unter der sie stehen, dienen sie verschiedenen Zwecken:

  • Die höchste Ebene ist die Höchstspannungsebene mit Spannungen von 220 Kilovolt (kV, 1 kV = 1000 Volt) bis 380 kV. Aufgrund der hohen Spannung können große Energiemengen bei relativ kleinen Strömen übertragen werden. Kleine Ströme (Ampere) bedeuten kleine Verluste durch Wärme auf den Leitungen. Deshalb passiert die Übertragung von Strom über lange Strecken sinnvollerweise auf dieser Ebene. Auch große Kraftwerke speisen direkt auf dieser Ebene ein. 
  • Eine erste grobe Verteilung der Energie an die Verbraucher findet im Hochspannungsnetz (üblicherweise 110 kV) statt. Einige Großabnehmer, wie Industriebetriebe, sind über diese Ebene an das Stromnetz angeschlossen. Mittelgroße Kraftwerke speisen hier ein.  
  • Die Versorgung beispielsweise von verschiedenen Städten findet durch die Mittelspannungsebene statt. Die Spannung liegt bei 1 kV bis 36 kV. Städtische Kraftwerke speisen hier Energie in das Netz ein, Abnehmer auf dieser Ebene sind Industriekunden. 
  • Haushaltskunden beziehen Strom von der Niederspannungsebene mit Spannungen unter 1 kV (in Haushalten 230 bzw. 400 V). Einspeiser sind zum Beispiel private Photovoltaikanlagen.            
  • Verbunden sind diese Netzebenen durch Umspannwerke und Transformatorstationen, die den Strom auf die jeweilige Spannung transformieren (dt. umwandeln).

Das Netz im Gleichgewicht halten - Regelenergie

Das besondere an der elektrischen Energie ist, dass diese nur schlecht beziehungsweise nur mit hohen Verlusten gespeichert werden kann. Im Prinzip muss also zu jeder Zeit des Tages genau jene Menge an Strom, die gerade verbraucht wird, auch erzeugt werden. Für die Stromerzeugung muss also ein sogenannter Fahrplan erstellt werden, wann wieviel Energie produziert wird. Dieser basiert auf Schätzungen des Verbrauchs, bei Sonnen- und Windenergie auch auf Schätzungen der tatsächlichen Erzeugung. Tritt eine Abweichung vom Fahrplan auf, muss sogenannte Regelenergie bereitgestellt werden, die die fehlende beziehungsweise überschüssige Energie ausgleicht. Diese wird durch Kraftwerke bereitgestellt, die innerhalb kürzester Zeit ihre Leistung hoch- beziehungsweise runterfahren können. Überwacht wird die Leistungsaufnahme im Netz über die Frequenz im gesamten europäischen Verbundnetz. Ist zu viel Leistung vorhanden, steigt die Frequenz über den Sollwert von 50 Hz, bei zu wenig Leistung sinkt umgekehrt die Frequenz. Diese Schwankungen müssen für den sicheren Betrieb von den Übertragungsnetzbetreibern in Europa, dies sind die Betreiber der Übertragungsleitungen der höchsten Spannungsebenen, ausgeglichen werden.

Investitionen in Stromnetze- eine Notwendigkeit

Durch den vermehrten Einsatz von Windenergie und anderen volatilen Energieträgern kommt es zu vermehrtem Bedarf an Regelenergie, da eine Fehlprognose des Wetters auch Auswirkungen auf die Erzeugung hat. Zusätzlich müssen die Leitungs-Kapazitäten für die Weiterverteilung des Stromes in ganz Europa gegeben sein. Das heißt, wenn beispielsweise bei den großen Windparks im Norden Deutschlands zu viel Strom produziert wird, muss das Netz auch leistungsfähig genug sein, diesen Überschuss in andere Länder weiter zu verteilen. Auf der untersten Netzebene wiederum wird vermehrt durch private Photovoltaikanlagen Strom eingespeist, eine gänzlich neue Herausforderung für die Verteilnetzbetreiber, die für die Endverteilung des Stromes an die Benutzer zuständig sind. Für diese Belastungen wurde das Netz in Österreich bei seiner Errichtung nicht konzeptioniert, weswegen neue Konzepte im Netzbetrieb nötig sind, um den neuen Anforderungen gerecht zu werden. Diese neuen Konzepte werden unter dem Begriff Smart Grids zusammengefasst. Weiters sind große Investitionen in die Netzverstärkung und Netzausbau unbedingt notwendig um auch in Zukunft die zuverlässige Stromversorgung Österreichs zu sichern.

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Daten & Fakten zum Stromnetz