(ENT1 18) – Aufbau der Elektrizitätswirtschaft in Deutschland und Europa

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Inhaltsverzeichnis:

In diesem Kurstext erklären wir dir Aufbau der Elektrizitätswirtschaft in Deutschland und wie diese mit anderen europäischen Ländern über ein europäisches Verbundnetz verknüpft ist.

Für ein optimales Verständnis helfen dir zahlreiche, ausführliche Videoclips und viele anschauliche Rechenbeispiele zu dem Thema.

Mehr zu diesem Thema und der Energietechnik findest du im Kurs: ENT1-Energieversorgung

 

Aufbau der Elektrizitätswirtschaft – Einstieg

Die Elektrizitätswirtschaft in Deutschland ist ein komplexes System, das die Erzeugung, Übertragung, Verteilung und den Verkauf von elektrischer Energie umfasst. Hier ist eine kurze Erklärung des Aufbaus der Elektrizitätswirtschaft in Deutschland:

  1. Erzeugung: Die Erzeugung von elektrischer Energie erfolgt in verschiedenen Kraftwerken, darunter Kohlekraftwerke, Gaskraftwerke, Kernkraftwerke, erneuerbare Energieanlagen (wie Windparks und Solaranlagen) und andere. Diese Kraftwerke wandeln verschiedene Energiequellen in elektrische Energie um.

  2. Übertragung: Die elektrische Energie wird über Hochspannungsleitungen und -netze von den Erzeugungsanlagen zu den Verteilungsnetzen und überregionale Stromnetze transportiert. Dies wird von Übertragungsnetzbetreibern wie Tennet, 50Hertz, Amprion und TransnetBW überwacht und gesteuert.

  3. Verteilung: Auf der Verteilungsebene erfolgt die Weiterleitung der elektrischen Energie von den Übertragungsnetzen zu den regionalen und lokalen Verteilungsnetzen. Verteilungsnetzbetreiber, die in verschiedenen Regionen tätig sind, sorgen dafür, dass der Strom sicher zu Haushalten, Unternehmen und anderen Endverbrauchern gelangt.

  4. Verkauf und Versorgung: Mehrere Energieversorgungsunternehmen, darunter große Energiekonzerne und regionale Stadtwerke, verkaufen den Strom an Endverbraucher. Die Verbraucher können zwischen verschiedenen Stromtarifen und Anbietern wählen.

  5. Regulierung und Politik: Die Elektrizitätswirtschaft in Deutschland unterliegt einer umfangreichen Regulierung durch die Bundesnetzagentur (BNetzA) und andere Behörden. Die deutsche Energiepolitik ist auch von großer Bedeutung und zielt darauf ab, erneuerbare Energien zu fördern, die Energieeffizienz zu steigern und die Umstellung auf saubere Energiequellen voranzutreiben.

  6. Erneuerbare Energien: Ein wichtiger Aspekt des deutschen Elektrizitätssystems ist der Ausbau erneuerbarer Energien wie Wind- und Solarenergie, der durch verschiedene Förderprogramme und Gesetze unterstützt wird. Diese erneuerbaren Energien spielen eine zunehmend wichtige Rolle in der Stromerzeugung und sind Teil der Bemühungen zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen.

Der Aufbau der Elektrizitätswirtschaft in Deutschland ist also ein hochkomplexes Netzwerk von Erzeugung, Übertragung, Verteilung, Verkauf und Regulierung, das auf die Bereitstellung von elektrischer Energie für die Bevölkerung und die Wirtschaft des Landes abzielt. Es unterliegt einem ständigen Wandel, um den steigenden Anforderungen an Umweltschutz und Nachhaltigkeit gerecht zu werden.

Aufbau der Elektrizitätswirtschaft – Wartungsarbeiten an Hochspannungsleitungen
Aufbau der Elektrizitätswirtschaft – Wartungsarbeiten an Hochspannungsleitungen

 

Merk’s dir!

Die deutsche Elektrizitätswirtschaft nicht geschlossen, sondern in einen europäischen Verbund integriert.

 

Aufbau der Elektrizitätswirtschaft – Europäisches Stromnetz

Europa wächst immer weiter zusammen” Dieser Leitspruch ist dir bestimmt bekannt. Auch bei unserer Stromversorgung geht man den europäischen Weg.

Du siehst in der nachfolgenden Abbildung den Aufbau des Verbundnetzes.

Aufbau der Elektrizitätswirtschaft - Übersicht der EU
Aufbau der Elektrizitätswirtschaft – Übersicht der EU

 

Die Stromlieferungen erfolgen über die deutschen Staatsgrenzen hinweg. Das primäre Ziel dieses Aufbaus steckt darin, dass die Netzfrequenz von  50 Hz  konstant gehalten wird. Denn eine Abweichung von diesem Wert hätte einen Zusammenbruch des gesamten Stromnetzes zur Folge.

 

Warum dreht sich das Ding nicht??

Damit das Stromnetz stabil läuft und auf 50 Hz gehalten werden kann, ist es notwendig, dass die Stromflüsse bei Bedarf geregelt werden. Das ist der Grund, weshalb sich zwischenzeitlich manche Windräder konstant drehen.

Andere Windräder des gleichen Windparks hingegen werden bewusst aus dem Wind herausgedreht und somit abgeschaltet. Obwohl sie elektrische Energie produzieren könnten, wird ihre Leistung nicht benötigt.

 

Aufbau der Elektrizitätswirtschaft – Deutschland

Strom kann auf viele unterschiedliche Arten erzeugt, gespeichert und weitergeleitet werden.

Dieser gesamte Prozess ist hierzulande innerhalb der Elektrizitätswirtschaft organisiert. Einen Überblick verschafft dir die nächste Abbildung.

Aufbau der Elektrizitätswirtschaft - Übersicht (Deutschland)
Aufbau der Elektrizitätswirtschaft – Übersicht (Deutschland)

 

Aufbau der Elektrizitätswirtschaft – Verteilungsnetze – Infrastruktur

Blicken wir auf die Verteilung des elektrischen Stroms, dann können wir 4 Bereiche ausmachen.

1. Übertragungsnetz (220 – 380 kV)

2. Verteilungsnetz – Hochspannung (60 – 110 KV)

3. Verteilungsnetz – Mittelspannung (6 – 30 kV)

4. Verteilungsnetz – Niederspannung (230 – 400 V)

 

Merk’s dir!

Die unterschiedlichen Verteilungsnetze zeichnet aus, dass sie über Umspannwerke stufenweise miteinander verbunden sind.

Umspannwerk mit Isolatoren aus Keramik
Umspannwerk mit Isolatoren aus Keramik

 

Bestandteile der Elektrizitätswirtschaft – Erzeuger

Der elektrische Strom wird von unterschiedlichen Erzeugern bereitgestellt. Neben den großen Kraftwerken kommen aber auch viele weitere kleinere Erzeuger hinzu. Nachfolgend findest du eine Auflistung aller Erzeuger nach Gruppen:

  • Allgemeine Elektrizitätsversorgung,

sowie

  • Industrielle Kraftwirtschaft,

sowie

  • Elektrizitätsversorgung der Deutschen Bahn 

als auch

  • private Stromerzeuger (zumeist Privathaushalte mit Photovoltaik).

 

Allgemeine Elektrizitätswirtschaft

Zur allgemeinen Elektrizitätsversorgung werden alle Unternehmen gerechnet, die Dritte mit Elektrizität beliefern.

Zu den Dritten zählen:

  • Industrie

sowie

  • private Haushalte

sowie

  • Handel & Gewerbe,

als auch

  • öffentliche Einrichtungen

außerdem 

  • Verkehr

sowie

  • Landwirtschaft 

 

Kühltürme eines Kraftwerks
Kühltürme eines Kraftwerks

 

Merk’s dir!

Obwohl diese in der Vergangenheit als Unternehmen der öffentlichen Versorgung bezeichneten wurden, sind die Gesellschaften überwiegend privatwirtschaftlich organisiert.

 

Der Techniker / Ingenieur unterscheidet diese Unternehmen nach Versorgungsaufgaben. Somit lassen sich zunächst drei Unternehmensgruppen der in der öffentlichen Elektrizitätswirtschaft tätigen Unternehmen unterscheiden:

  • Verbundunternehmen,

sowie

  • regionale Versorgungsunternehmen

sowie

  • Unternehmen der lokalen Versorgungsstufe.

 

Industrielle Kraftwirtschaft

Zur industriellen Kraftwirtschaft werden rund 500 Betriebe gerechnet. Denn diese decken mit eigenen Kraftwerken den Strom- und Wärmebedarf ihrer Betriebsstätten ganz oder teilweise.

Industrielle Kraftwirtschaft im Nachtbetrieb
Industrielle Kraftwirtschaft im Nachtbetrieb

 

Neben der praktizierten Eigenversorgung beziehen diese Unternehmen in der Regel zusätzlich Strom aus dem Netz, sie speisen aber auch “Überschussstrom” in das Netz der Stromversorger ein.

 

Was machen die sonst so?…

Die Betriebe der industriellen Kraftwirtschaft zeichnet aus, dass sie nur in begrenztem Umfang über das Netz elektrischen Strom als IPP (=Independent Power Producer) einspeisen.

 

Was kommt als Nächstes?

Da es sich um ein weitreichendes Thema handelt, ist es nur logische, dass wir die Betrachtung fortsetzen und uns im nächsten Kurstext die Kraftwerkskapazitäten genauer anschauen.

Was gibt es noch bei uns?

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Quizfrage 1

 

Quizfrage 2

 

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