Stromverbundnetze

Um eine stabile Versorgung von Haushalten und Wirtschaft mit elektrischer Energie zu sichern, sind die Kraftwerke und die Verbraucher in einem großen Stromverbundsystem in Europa miteinander verbunden. Durch dieses Stromverbundnetz können unterschiedliche Spitzenbelastungszeiten in verschiedenen Ländern bei fast gleichbleibendem Betrieb der Kraftwerke ausgeglichen werden.

Kraftwerksgeneratoren liefern sehr hohe Spannungen von etwa 20 kV. Wenn man die vom Generator erzeugte Spannung direkt in das Netz einspeisen würde, dann müsste in den Leitungen allerdings ein Strom von ca. 50.000 A fließen. Selbst durch den Einsatz mehrere Leitungen würden sich die Kabel extrem stark erwärmen. Durch die Erwärmung würde wertvolle elektrische Energie verloren gehen. Deshalb überträgt man die elektrische Energie bei einer noch höheren Spannung bis 380 kV und einer geringeren Stromstärke von etwa 2.500 A mittels Hochspannungsleitungen in die Nähe der Verbraucher. Dort befinden sich Umspannwerke, in denen die Hochspannung auf 20 kV heruntertransformiert wird. Für die Abgabe an Haushalte wird in kleineren Transformatorenstationen eine weitere Spannungsreduzierung bis auf 230 V vorgenommen.

Für viele Jahrzehnte arbeitete das Sromverbundnetz praktisch nur als Verteilernetz von den Erzeugern zum Verbraucher. In den letzten Jahren haben sich die Aufgaben des Stromverbundes in vieler Hinsicht gewandelt. Aus ökologischer und wirtschaftlicher Sicht ist es sinnvoll, neben Großkraftwerken auch viele kleinere Erzeugereinheiten in unmittelbarer Nähe der Verbraucher zu betreiben. Dadurch lässt sich die bei der Stromgewinnung durch Verbrennungsprozesse stets anfallende Abwärme vorteilhaft für Heizzwecke einsetzen und regenerierbare Energiequellen wie Wasser- und Windenergie an Ort und Stelle nutzbar machen. Außerdem betreiben schon viele Eigenheimbesitzer Solaranlagen, die sie weitgehend unabhängig vom Stromnetz machen und mitunter sogar einen Stromüberschuss produzieren, der in das Netz eingespeist werden kann. In diesem Fall verläuft der Weg der elektrischen Energie in umgekehrter Richtung. Die niedrigen Erzeugerspannungen werden herauftransformiert und anschließend an andere Abnehmer verteilt.

Die dezentrale Energieversorgung bringt aber auch gewisse Probleme mit sich. Schlagartig kann eine Windstille eintreten und Windkraftanlagen zum Stillstand bringen, mit heraufziehenden Wolken verringert sich die Abgabe von Solaranlagen. Daher wird man auch in Zukunft einen großen Teil der elektrischen Energie auf herkömmliche Weise in Großanlagen erzeugen müssen, um bei Bedarf den Ausfall anderer Energiequellen zu kompensieren.