Das Stromnetz

Das Stromnetz

Die Übertragung und Verteilung elektrischer Energie passiert möglichst effizient und wirtschaftlich über Stromnetze, die mit verschiedenen Spannungen betrieben werden. Das Übertragungsnetz bringt die elektrische Energie über ein Hochspannungsverbundnetz von den großen Kraftwerken zu den großen Verteilern. Außerdem dient es dem überregionalen Stromaustausch. Das Verteilnetz wiederum ist das Netz, an dem Sie als Kunde angeschlossen sind. Die Verteilung bezeichnet den Transport von elektrischer Energie mit mittlerer oder niedriger Spannung zum Zweck der Stromversorgung von Kunden.

Elektrische Energie muss zum Zeitpunkt, zu dem sie gebraucht wird, erzeugt werden und vom Kraftwerk zu Ihnen gelangen. Man kann sich das so vorstellen, dass elektrische Ladungen von einer Stromquelle, z.B. von einem Kraftwerk, ausgehend durch eine Leitung gepumpt werden – vergleichbar mit Wasser.  

Um den Ladungsfluss – also die Versorgung mit elektrischer Energie – zu ermöglichen, braucht es eine komplexe Infrastruktur. 

  • Die höchste Ebene ist die Höchstspannungsebene mit Spannungen von 220 kV bis 380 kV. Große Kraftwerke speisen auf dieser Ebene, auf der Strom über lange Strecken übertragen wird, ein. Man spricht hier auch vom Übertragungsnetz. 
  • Im Hochspannungsnetz wird an einige große Abnehmer wie Industriebetriebe verteilt und mittelgroße Kraftwerke speisen hier Strom ins Netz ein. 
  • Auf der Mittelspannungsebene werden einzelne Städte versorgt. Auch städtische Kraftwerke speisen auf dieser Ebene Energie ein und Industriekunden nehmen Energie ab. 
  • Das Verteilnetz ist die Verbindung zwischen Kraftwerken bzw. dem Übertragungsnetz und Ihnen. Es umfasst Umspannwerke, Mittelspannungsnetze, Transformatorstationen und Niederspannungsnetze, auf denen Haushaltskunden wie Sie Ihren Strom beziehen. Auch hier gibt es Einspeiser wie beispielsweise Besitzer einer Photovoltaikanlage – sogenannte Prosumer. 
     

Angebot und Nachfrage im Stromnetz im Gleichgewicht halten

Elektrische Energie kann im Netz nicht gespeichert werden, was bedeutet, dass der erzeugte Strom immer dann zur Verfügung gestellt werden muss, wenn er gerade gebraucht wird. Hierfür gibt es genaue Prognosen und darauf basierende Fahrpläne für den Einkauf bzw. Verkauf von Strom in jeder Viertelstunde. Kommt es zu Abweichungen von diesen Plänen, muss Regelenergie zur Verfügung gestellt werden. Diese stellt das Gleichgewicht zwischen Erzeugung und Verbrauch wieder her. Doch wie wird das Fehlen oder der Überschuss an Energie ausgeglichen? Ganz einfach: durch Kraftwerke oder Verbraucher, die innerhalb kurzer Zeit ihre Leistung erhöhen oder senken können. 

Herausforderungen für das Stromnetz

Ein Großteil der Stromerzeugung findet nicht mehr in wenigen, zentralen Kraftwerken statt, sondern dezentral in Windkraft-, Photovoltaik- oder Wasserkraftanlagen. Deren Verfügbarkeit hängt stark von Wettereinflüssen ab und ist nur bedingt vorherseh- und steuerbar. 

Gleichzeitig wird auch das Verbrauchsverhalten der Haushalte immer differenzierter. Kaum ein Haushalt gleich noch dem anderen. Hier werden Wärmepumpen eingesetzt, dort in Batterien gespeichert oder ein Elektroauto geladen. Aus heimischen Photovoltaikanlagen wird heute ins Netz eingespeist, morgen der erzeugte Strom wieder selbst verbraucht. Einfache Vorhersagen sind so kaum mehr möglich und diese Entwicklung steht erst am Anfang. Es wird eine stetig größere Herausforderung, das Gleichgewicht zwischen Stromerzeugung und -verbrauch zu halten.

Zeitnahe Verbrauchsdaten sind notwendig für gute Prognosen und einen effizienten und sicheren Netzbetrieb. Smart Meter ermöglichen eine neue Qualität und Quantität an Daten. So stellen sie für Ihren Netzbetreiber wichtige Bausteine für die Energiesysteme der Zukunft dar.