Die Versorgung mit Strom
Strom ist für uns ein ständiger Begleiter geworden und er ist der Motor unser modernen Gesellschaft und auch unserer Wirtschaft.
Auf dieser Seite wollen wir darstellen, wie unsere Stromversorung funktioniert und gehen dabei auch auf Probleme ein.
Bei der Stromversorgung ist es so, dass der Strom immer dann produziert werden muss, wenn er verbraucht wird. Also in jeder Sekunde muss die Strommenge produziert werden, welche gerade verbraucht wird.
Über den Tag hinweg ist der Stromverbrauch nicht konstant sonder unterliegt gewissen Schwankungen. So ist in der Nacht der Stromverbrauch am geringsten und zu gewissen Zeiten am Tag am höchsten. Hinzu kommt noch, dass oft im Winter zusätzlich Strom benötigt wird, da damit Heizungen oder Wärmepumpen mit Strom versorgt werden.
Bis vor einigen Jahren war es so, dass durch die konventionellen Kraftwerke immer genau so viel Strom produziert wurde, wie auch gebraucht wurde. Aus diesem Grund war es möglich, das Stromnetz stabil zu halten, denn die Kraftwerke wurden mit der Leistung an den Verbrauch angepasst. Wurde viel Strom verbraucht, wurde die Leistung der konventionellen Kraftwerke erhöht, bis sie genau so viel Strom in das Stromnetz eingespeist hatten, wie eben 'verbraucht' wurde. Ging der Stromverbrauch zurück, so wurde auch die Leistung der konventionellen Kraftwerke reduziert, bis die Produktion wieder dem Verbrauch entsprach. So wurde immer Verbrauch und Produktion im Gleichgewicht gehalten.
In der obigen Grafik können wir sehen, dass der Stromverbrauch über den Tag hinweg oft um 50% schwankt. Und diese Schwankung muss mit den Kraftwerken ausgelgichen werden.
50 Herz - Das Tempo des Stromnetzes
Unser Stromnetz arbeitet mit Wechselstrom und das mit 50 Herz. An der Frequenz des Stromnetzes kann man gut erkennen, ob die Stromproduktion und der Verbrauch in der Waage sind. Wird gerade gleich viel Strom produziert wie verbraucht wird, dann haben wir genau 50 Herz.
Ist es jedoch so, dass wir mehr Strom aus dem Stromnetz entnehmen, als gerade produziert wird, so sinkt die Frequenz unter 50 Herz. Tritt dieser Fall ein, so werden sofort verschiedene Maßnahmen eingeleitet, um die 50 Herz wieder zu erreichn.
Steigt jedoch die Frequenz über 50 Herz, dann haben wir den Fall, dass die Kraftwerke mehr Strom in das Stromnetz einspeisen, als gerade entnommen wird. Auch in diesem Fall werden sofort verschiedene Maßnahmen eingeleitet, um die 50 Herz wieder zu erreichen.
Dieser Regelprozess läuft immer ab um das Stromnetz stabil zu halten.
In der darüberliegenden Grafik kann man gut erkennen, wie die Frequenz des Stromnetzes um die 50 Herz Schwank. Schön zu sehen ist dabei der Frequenzabfall von 50 Milliherz kurz nach 20 Uhr. Das passiert oft zu festen Stunden. Wir werden später noch sehen, dass es unterschiedliche Strompreise gibt, welche sich zu gewissen Zeiten ändert. Und aus diesem Grund werden dann zu festen Stunden gewisse Graftwerke abgeschaltet (oder in Standby gebracht) und speisen dann keinen Strom mehr ein. Für ein anderes Kraftwerk (anderer Kraftwerkstyp) ist es aber zu der Zeit passend und es ist wirtschaftlich sinnvoll zu dieser Zeit einzuspeisen. Hier sehen wir, dass vermutlich ein Kraftwerk um 20 Uhr vom Netz ging (was wenig Zeit in Anspruch nahm) und ein oder mehrere andere Kraftwerke hochgefahren wurden. Und das Hochfahren dauert etwas länger als das herunterfahren eines Kraftwerkes. Und somit ergeben sich zu vollen Stunden oft solche Frequenzsprünge. Diese können auch dazu führen, dass die Frequenz kurze Zeit über 50 Herz liegt. Das ist dann der Fall, wenn ich Kraftwerk schnell Strom ins Netz einspeist als ein anderes heruntergefahren wurde.
Es kann aber auch zu solchen Frequenzsprüngen kommen, wenn Störungen im Stromnetz auftreten. Wenn beispielsweise viel Strom aus Osteuropa nach Westeuropa transportiert wird und dabei Hochspannungsleitungen oder Umspannwerke ausfallen. Das ist am 08.01.2021 in Kroatien passiert, was zu einem massiven Abfall der Netzfrequenz in Westeuropa führte und zu einem Anstieg der Netzfrequenz in Osteuropa zur Folge hatte. Doch auf diesen Vorfall werden wir zu einem späteren Zeitpunkt genauer eingehen.