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Netzdienstleistungen

netzdienstleistungenNetzdienstleistungen bzw. Systemdienstleistungen sind Maßnahmen, die den störungsfreien Betrieb des Stromnetzes gewährleisten. Die Verantwortung dafür liegt bei den Netzbetreibern, die Kosten werden über die Netzentgelte den Verbrauchern auferlegt.

Netzdienstleistungen sind:
– Frequenzhaltung mittels Regelenergie
– Spannungshaltung
– Wirkleistung / Blindleistung
– Bereitstellung von Verlustenergie
– Betriebsführung
– Versorgungswiederaufbau

Frequenzhaltung mittels Regelenergie

Regelenergie gleicht Schwankungen im Stromnetz aus, um dessen Frequenz stabil zu halten. Übersteigt die Nachfrage das Angebot oder umgekehrt, sinkt oder steigt die Netzfrequenz. Die Netzdienstleister müssen entsprechend Maßnahmen zum Ausgleich ergreifen. Das geschieht durch Regelenergie (Primärregelung, Sekundärregelung, Minutenreserve) oder durch das Zu- und Abschalten von Lasten. Im Notfall wird ein Lastabwurf nötig. Ein Großteil der Regelleistung wird durch die großen Übertragungsnetzbetreiber über angeschlossene Stromkonzerne bereitgestellt, doch Kleinanlagen werden zunehmend wichtiger.

Spannungshaltung

Spannungshaltung bedeutet, dass die Netzspannung innerhalb gewisser Grenzen gehalten wird, andernfalls droht die Zerstörung von elektrischen Verbrauchern durch Überspannung oder Funktionsstörungen durch Unterspannung. Die Netzspannung für Kleinverbraucher liegt in Deutschland bei 230 Volt plus/minus 10 Prozent.

Entlang von Hochspannungsleitungen und anderer Stromleitungen fällt die in Kraftwerken erzeugte Spannung allmählich ab. Dies tritt vor allem bei hoher Strombelastung auf und resultiert in Gleichstromnetzen vor allem aus dem ohmschen Widerstand. In Wechsel- und Drehstromnetzen spielen Blindströme zusätzlich eine wichtige Rolle. Diese verstärken in hoch belasteten Netzen den Spannungsabfall und erhöhen die Spannung bei niedrig belasteten Leitungen. Damit erschweren sie die Spannungshaltung, es ergeben sich aus Blindströmen jedoch auch zusätzliche Eingriffsmöglichkeiten.

Blindleistung / Wirkleistung

Eine Vielzahl von elektrischen Geräte wie beispielsweise Elektromotoren brauchen Wirk- und Blindleistung. Wirkleistung erzeugt die Drehbewegung, Blindleistung wird zum Auf- und Abbau des Magnetfeldes benötigt. Blindleistung verrichtet auf der Verbraucherseite keine nutzbare Arbeit und dient nur der Erzeugung der elektromagnetischen Felder. Sie ergibt sich, wenn Leistung aus dem Stromnetz bezogen, zeitversetzt wieder zurückgespeist wird und so zwischen Verbraucher und Erzeuger hin und her pendelt. Diese Belastung führt dazu, dass Stromnetze größer dimensioniert werden müssen, damit die Blindleistung zusätzliche zur Wirkleistung aufgenommen werden kann. Blindleistung führt auch zu Übertragungsverlusten. Mithilfe von Kompensationsanlagen, die verbrauchernah installiert werden, kann Blindleistung erzeugt und wieder aufgenommen werden, um so die Netze zu entlasten.

Die gezielte Einspeisung von Blindleistung kann sich andererseits auch positiv auswirken: Zum Ausgleich von Spannungsabfällen können Kraftwerke entsprechende Mengen an Blindleistung einspeisen. Diese Aufgabe übernehmen zunehmend auch Wechselrichter von Solaranlagen.

Bereitstellung von Verlustenergie

Wenn elektrische Energie im Stromnetz transportiert wird, kommt es abhängig von der Netzauslastung in gewissem Umfang zu Energieverlusten. Diese Verluste werden von den Netzbetreibern ausgeglichen, indem Kraftwerke mehr Leistung einspeisen als von den Verbrauchern bezogen wird. Die Höhe der Verlustenergie muss vorher geschätzt werden und entsprechend am Strommarkt beschafft werden. Dies geschieht über öffentliche Ausschreibungen.

Betriebsführung

Um Beschädigungen an Betriebsmitteln zu vermeiden, müssen die Übertragungsnetzbetreiber sicherstellen, dass die am Strommarkt vereinbarten Einspeisemengen nicht zur Überlastung der Betriebsmittel führen. Droht ein solches Szenario, müssen sie sogenannte Redispatch-Maßnahmen ergreifen.

Redispatch

Unter Redispatch versteht man Eingriffe in die Einspeiseleistung von Kraftwerken, um Netzüberlastungen zu verhindern. Bei Engpässen an einer bestimmten Stelle muss die Einspeisemenge der Kraftwerke in diesem Bereich des Netzes gedrosselt werden, während Kraftwerke außerhalb des Bereiches ihre Einspeisung erhöhen. Der entstehende Lastfluss wirkt dem Engpass entgegen. Redispatch-Maßnahmen werden durch die steigende Einspeisung von Strom aus erneuerbaren Energiequellen häufiger notwendig.

Einspeisemanagement

Über das Einspeisemanagement greifen Netzbetreiber bei drohenden Engpässen bzw. Überlastung ein. Dazu gehört beispielsweise auch das Abschalten von Windenergieanlagen, falls sonst ein Ungleichgewicht von Erzeugung und Bedarf entstehen würde. Die Netzbetreiber regeln mit den Kraftwerksbesitzern zur Vermeidung von Engpässen auch das An- oder Abschalten von Kraftwerken, zum Beispiel für Wartungszwecke.

Versorgungswiederaufbau

Nach Stromausfällen müssen Netzbetreiber die Stromversorgung wieder aufbauen. Dazu verfügen sie über sogenannte schwarzstartfähige Kraftwerke, die auch vorhandenen Netzstrom anlaufen können. Dies geschieht mittels eines Notstromaggregats. Dann werden nach und nach Gruppen von Verbrauchern und weitere Kraftwerke wieder aktiviert.

Bildquelle: © Martin Jäger / pixelio – www.pixelio.de

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