Wissensserie Energiemarkt transparent - Teil 2

In der ersten Folge unserer Serie konnten Sie erfahren, welche die Grundlagen der Energieerzeugung sind und welche unterschiedlichen Energieträger und Energiequellen es gibt. Heute gehen wir einen Schritt weiter, denn der Strom ist zwar produziert, aber wie wird Energie vom Erzeuger zum Verbraucher transportiert?

Kurz zusammengefasst wird die elektrische Energie vom Erzeuger über ein komplexes Netzwerk von Hochspannungsleitungen, Umspannwerken und Verteilungsnetzen bis zum Endverbraucher transportiert. Die effiziente Steuerung und Überwachung dieses Prozesses sind entscheidend für eine stabile und zuverlässige Stromversorgung.

Übertragung
Nach der Erzeugung wird die elektrische Energie über Hochspannungsleitungen transportiert. Diese Phase des Prozesses wird als Übertragung bezeichnet und umfasst folgende Schritte:

• Hochspannungstransformatoren: In Kraftwerken wird die erzeugte elektrische Energie zunächst von Mittelspannung (z.B. 10-30 kV) auf Hochspannung (z.B. 110-750 kV) transformiert. Dies reduziert die Stromverluste bei der Übertragung über große Entfernungen.
• Übertragungsnetz: Hochspannungsleitungen aus Kupfer oder Aluminium transportieren den Strom über weite Strecken. Diese Leitungen sind oft als Freileitungen ausgeführt, können aber auch als Erdkabel verlegt sein.

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Umspannwerke
Umspannwerke spielen eine wichtige Rolle bei der Anpassung der Spannungsebenen. Diese befinden sich an Knotenpunkten des Übertragungsnetzes und übernehmen folgende Aufgaben:

• Spannungsumwandlung: Die Hochspannung wird in mehreren Stufen reduziert (z.B. von 380 kV auf 110 kV und dann auf Mittelspannung von 10-30 kV).
• Verteilung: Der Strom wird von den Umspannwerken in das regionale Verteilungsnetz eingespeist.

Verteilung
Die Verteilung der elektrischen Energie erfolgt über das Verteilnetz, das in Mittelspannungs- und Niederspannungsnetze unterteilt ist:
Mittelspannungsnetz
Regionale Verteilung: Mittelspannungsleitungen transportieren den Strom zu den Transformatorstationen in Wohngebieten oder Industrieanlagen.

Transformatorstationen

• Spannungsreduktion: In Transformatorstationen wird die Mittelspannung auf Niederspannung (z.B. 230/400 V) reduziert, die für Haushalte und kleine Betriebe geeignet ist.

Niederspannungsnetz

• Lokale Verteilung: Über Niederspannungsleitungen wird der Strom schließlich zu den Endverbrauchern transportiert, also zu Haushalten, Gewerbebetrieben und kleinen Industrieanlagen.

Stabilität des Stromnetzes
Das Verhältnis zwischen Stromerzeugung und -verbrauch muss stets ausgeglichen sein, um die Stabilität zu erhalten. Eine konstante Netzfrequenz von 50 Hertz ist unerlässlich, um die Sicherheit des Energiesystems zu gewährleisten. Daher werden Stromerzeugung und Stromverbrauch kontinuierlich überwacht. Die Aufnahme- und Transportkapazität der Stromnetze in Deutschland muss erhöht werden. Dies erfordert eine Anpassung der Netze an das moderne Energiesystem, das auf erneuerbaren und daher volatilen, d. h. schwankend erzeugten, Stromquellen basiert. Alternativ zur Errichtung neuer Leitungen können bereits vorhandene Netzkapazitäten besser genutzt werden, wobei neue digitale Technologien der Informations- und Messtechnik, wie Smart Grids, helfen. Diese intelligenten Netzwerke verknüpfen Stromerzeuger, -verbraucher und -speicher miteinander, um das gesamte Energiesystem optimal abzustimmen. Auf diese Weise bleiben Erzeugung und Verbrauch im Gleichgewicht, die Stabilität des Stromnetzes wird gewährleistet.

In der nächsten Folge:
Gesetzliche Rahmenbedingungen