Das Stromnetz soll zuverlässig und stabil funktionieren, ob wir nun viel oder wenig Strom brauchen. Spannung und Blindenergie sind dabei zwei wesentliche Faktoren. Energeiaplus erklärt.

Der Weg des Stroms vom Produzenten bis zur Steckdose ist lang und auch komplex. Der Strom durchläuft verschiedene Ebenen, bis er schliesslich auf 230 Volt transformiert ist und unser Handy, unseren Kühlschrank oder den TV mit Energie versorgt.

Insgesamt sieben Netzebenen (NE) gibt es im Schweizer Stromnetz.

Quelle: VSE

 

Mit 380 kV respektive 220 kV ist die Spannung im Übertragungsnetz (NE1) am höchsten. Das ist gewissermassen die Strom-Autobahn. Auf ihr findet der Transport von Strom von den grossen Kraftwerken in die Ballungszentren und der Austausch mit dem Ausland statt. Das Verteilnetz (Netzebenen 2 bis 7) verteilt den Strom vom Ort der Produktion bzw. vom Übertragungsnetz bis zu unseren Steckdosen in 230V.

Allerdings: Das Netz transportiert nicht immer gleich viel Strom. In der Nacht oder im Sommer braucht es weniger, im Winter mehr. Die Spannung unterstützt diesen Transport und wird in der Schweiz hauptsächlich von Kraftwerken generiert.

Man kann sich die Spannung als eine Art «Druck « vorstellen. In einem Stromkreis ist die Spannung quasi die treibende Kraft, die den Strom vom Ort mit höherem elektrischen Potential zum Ort mit niedrigerem elektrischen Potential drückt. Die Spannung muss aber bei Stromfluktuationen stabil bleiben, sonst drohen Ausfälle. Bei zu hoher Spannung können z.B. Geräte beschädigt werden. Doch wie stellt man diese Stabilität sicher? Hier kommt nun die sogenannte Blindenergie ins Spiel.

Was ist Blindenergie überhaupt?

Als Blindenergie wird jener Teil des Stroms bezeichnet, der nicht produktiv ist, den es aber braucht, damit das elektrische Netz und die angeschlossenen Geräte funktionieren können.

Analogiebeispiel: das Flugzeug

Ein Flugzeug braucht für seinen Flug zwei Arten von Energien: die «Wirkenergie», welche es ihm ermöglicht, nach vorne zu fliegen, und die «Blindenergie», die dem Flugzeug erlaubt, in die Höhe zu fliegen. Das gleiche geschieht im Stromnetz: die Wirkenergie ist diejenige, die wir «normal» verbrauchen, die Blindenergie ist diejenige Energie, welche die Spannung im Stromnetz stützt, damit diese Wirkenergie bis zu unserer Steckdose kommt und verbraucht wird.

Wie verhält es sich nun mit Blindenergie und Spannung im Netz?

Die Blindenergie unterstützt direkt die Spannung im Stromnetz. In Zeiten mit starker Netzlast (z.B. im Winter) sinkt tendenziell die Spannung. Um diese aufrechtzuerhalten, müssen die Kraftwerke auf Anweisungen der Netzbetreiber mehr Blindenergie produzieren. Umgekehrt ist es, wenn die Netzlast sinkt, zum Beispiel in den Sommermonaten. In diesem Fall steigt tendenziell die Spannung und die Kraftwerke müssen mehr Blindleistung absorbieren (das heisst vom Netz ziehen), damit diese Spannung auf einem tieferen stabilen Niveau bleiben kann.

Das Produzieren und Absorbieren der Blindenergie ist eine Leistung der Kraftwerke. Diese Leistung bezeichnet man als Systemdienstleistung, und sie wird von den Netzbetreibern für die Stabilisierung der Spannung in ihrem Netz entschädigt.

Im März und April, während des Corona-Shutdowns hat Swissgrid, die Betreiberin des Schweizerischen Übertragungsnetzes, eine tiefere Netzlast deutlich beobachtet. Aber es bestand kein Anlass zur Sorge. Die zulässigen Spannungsgrenzen wurden dank der guten Regelsysteme der Kraftwerke eingehalten.

Mohamed Benahmed, Leiter Netze, Bundesamt für Energie

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4 Kommentare
  1. Philippe Huber
    Philippe Huber sagte:

    Die Spanungshaltung wird zukünftig vor allem für die Verteilnetze ein grosses Thema. Wegen der zu erwartenden starken Zunahme der PV-Anlagen und der E-Autos, die neue und grosse Leistungsspitzen im Verteilnetz verursachen werden. Schade wird hier nicht darauf hingewiesen …
    Aber glaubt das BFE noch an eine rasche Umsetzung der Energiestrategie 2050 selber?

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    • Cosy
      Cosy sagte:

      Das ist in Etwa das gleiche Droh-Märchen wie die Stromlücke vor 15 Jahren, als die vier Grossen in CH unbedingt noch schnell die Bevölkerung ‚psychisch‘ vorbereiten wollte auf die ‚Notwendigkeit eines neuen AKW’s!

      Die grossen Autokonzerne haben es schon längst begriffen, und das Konsortium aus Batterieherstellern-Stromtanksäulenentwickler und BMW Konzern z.B. hat bereits reagiert:

      1)
      Die Stromsäulen enthalten DC-Speicher, so kann die Batterie auf Verlangen des Verteilwerks genau dann seine grosse Batterie aufladen, wenn das EW Überschuss hat oder auf dem Spotmarkt billig Überschuss eingekauft hat- natürlich zum Normalpreis an den Endkunden verrechnet.
      Überschussverwertung aus Erneuerbaren wird dadurch zum (Kinder-) spiel zwischen intelligenten Geräten resp. derer Software.
      2)
      Falls doch mal ein Engpass kommen sollte, darf das EW natürlich sofort diese Mobilitätsbezogenen „Tankstellen“ vom Netz trennen, denn letztere liefert ja dank Batterie trotzdem die Energie an die angeschlossenen Fahrzeuge.

      Somit ist das Gegenteil der Fall, was hier befürchtet wird:
      Die neue e-Mobilität wird zum perfekten idealen Verbraucher, der auf Befehl dann konsumiert, wenn das EW es will!

      3) gegenwärtig entsteht ein Boom im Markt durch das Verkaufen von Regelleistung resp. frei verfügbare / abrufbare SpeicherkapazitäT- sowohl negativ (aus Sicht des Kunden) also Rückspeisung ins Netz- als auch Postiv (Bezug aus dem Netz). Damit ist in nächster Zeit gar ein Überangebot an Energie (und auch Leistung) zu erwarten- oder die Preise passen sich an.

      4) Das ganze Zusammenspiel führt zu deutlich entlastetem Verbund- und Verteilnetz, so dass auf den unteren Spannungsebenen in ferner Zukunft nahezu Bandenergie-Verhältnisse herschen.

      Natürlich wird die Realität etwas zwischen den beiden Extremszenarien darstellen (Ihres oder mein Beschriebenes), denn all das braucht Zeit. Genau so wie von heute auf morgen nicht der Verkehr sofort auf e umstellt.

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  2. Cosy
    Cosy sagte:

    Der Vergleich der Blindleistung mit dem Flugzeug ist so ziemlich an den Haaren gezogen und mangelhaft formuliert
    (was er meint ist speed=> Wirkleistung; Höhe-> Blindleistung) aber jeder Pilot, der eine elektrotechnische Ausbildung hat weiss, dass dieser Vergleich arg hinkt.

    Vorschlag: Bleiben wir doch beim gut bekannten Bierkrug: frisch gefüllt: Bierniveau-> Wirkleistung; Schaumniveau-> Blindleistungsanteil.
    Jeder Biertrinker weiss, dass Schaum auch etwas Alkohol enthält- man muss nur etwas zuwarten ;-))

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