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Ausblick

Das Verbundnetz

Bei uns in Deutschland ist der Luxus, zu jedem Zeitpunkt ausreichend mit elektrischer Energie versorgt zu sein, schon fast Gewohnheit. Wie wird dies erreicht, wenn man bedenkt, dass ein Kraftwerk gestört sein kann oder gewartet werden muss?

Schon sehr früh hat man erkannt, dass es sinnvoll ist, sogenannte Verbundnetze zu schaffen. Darunter versteht man die Verbindung von mehreren Kraftwerken und Stromabnehmern durch Hochspannungsleitungen. Auf diese Weise kann beim Ausfall eines Kraftwerkes schnell ein anderes "in die Bresche" springen und einen Stromabnehmer beliefern.

Der schnelle Ersatz ausgefallener Kraftwerke ist jedoch nicht der einzige Grund, warum ein Verbundnetz sinnvoll ist. Die folgenden Abbildungen zeigen den Strombedarf in Deutschland an einem typischen Winter- und Sommertag.

Bild aus "Energiewelten"

Der Bedarf an elektrischer Energie ist über den Tag hinweg nicht konstant. Da elektrische Energie in den Kraftwerken nicht gespeichert werden kann, muss sie jeweils dann bereitgestellt werden, wann Bedarf da ist. Bei plötzlich hohem Bedarf muss also die Kraftwerksleistung schnell hochgefahren werden können. Dies ist nicht bei allen Kraftwerkstypen möglich. So sorgen z.B. Flusskraftwerke, Kernkraftwerke und die meisten Kohlekraftwerke für die Abdeckung von Grund- und Mittellast. Die Spitzenlast wird dann z.B. durch Speicherkraftwerke und Gasturbinenkraftwerke befriedigt.

In bedarfsarmen Zeiten benutzt man die nur schlecht speicherbare elektrische Energie zum Hochpumpen von Wasser in den Pumpspeicherwerken; wenn in den industriellen Schwerpunktsgebieten Nordrhein-Westfalens tagsüber der Strombedarf steigt und Spitzen des Verbrauchs zu erwarten sind, liefern die großen Speicherkraftwerke in den österreichischen und schweizer Alpen ihre Energie in die BRD. Nachts bei geringem Strombedarf versorgen die Wärmekraftwerke der BRD die Alpenspeicher mit Elektrizität, damit diese das Wasser hochpumpen können.

Die Rohstoffpreise für Uran, Kohle, Öl und Gas unterliegen gewissen Schwankungen. Durch das Zusammenwirken verschiedenster Kraftwerkstypen kann stets der momentan am wirtschaftlichsten arbeitende Typ eingesetzt werden.

Die durch die Erddrehung hervorgerufene Verschiebung von Tag und Nacht führt zu einer zeitlichen Verschiebung der Belastungsspitzen in Ost-West-Richtung. Durch eine optimierte Verschiebung der elektrischen Energie über die Ländergrenzen hinweg oder zwischen den großen Verbundgesellschaften kann es zur Verringerung der Kosten kommen.

Verbundnetz in der BRD: grün: 220kV; rot: 380kV
Bild aus "Strom-Basiswissen" (abgeändert)

Verbundnetze in Europa und Angrenzungen (die Zahlen in den weißen
Kreisen geben an, wie viel TWh in dem jeweiligen Land an elektrischer
Energie bereitgestellt wurde)
Bild aus "Strom-Basiswissen" (abgeändert)

Einen Einblick in das Höchst- und Hochspannungsnetz von Bayern gibt die folgende Abbildung (Verband Bayerischer Elektrizitätswerke):

Ergänzung: Fernübertragung doch mit Gleichstrom?

Die Gleichstromübertragung ist heute nach der Entwicklung von leistungsfähigen Gleich- und Wechselrichtern, die auch bei höchsten Spannungen eingesetzt werden können, in vielen Fällen üblich geworden. Zur Zeit befinden sich weltweit ca. 50 Hochgleichspannungsübertragungs(HGÜ)-Anlagen in Betrieb, davon die meisten in Europa. Die längste HGÜ-Anlage befindet sich z.Z. in Zaire (1700km), die leistungsstärkste in Brasilien (6300MW). Im Bau befindet sich eine HGÜ-Anlage von Kasachstan nach Russland, die eine Länge von 2500km besitzt und eine Leistung von 6000MW in zwei Kabeln mit ± 750kV, d.h. mit einer Gleichspannung von 1,5MV überträgt.