Es wird immer wieder berichtet, dass Probleme im Stromversorgungsnetz auftreten, weil zu viel Windstrom produziert wird da aufgrund fehlender Leitungskapazitäten kein Abnehmer gefunden wird. Das gleiche passiert, wenn bei Sturm z.B. viel Strom produziert, aber von den Kunden nicht verbraucht wird.
Na und? Ich habe aber mal gelernt, dass der Stromfluss doch verbrauchsabhängig ist; daher also egal, ob Sturm oder nicht ist oder ob Omi die Heizdecke mal nicht einschaltet. Wo fließt denn dieser nicht verbrauchte Strom hin? Er fließt ja gar nicht? Es liegtimho nur Spannung an (Leitungsverluste kapazitiv bei ~ vernachlässige ich hier).
Gemäß dieser in der Presse immer wieder angeführten Aussagen müsste daher jeden Abend meine Autoelektrik durchschmoren, da hier mal eben 100A/h zur Verfügung stehen. Selbst wenn ich mal das Standlicht anlasse, passiert nichts, außer, dass vl. in ein paar Tagen die Batterie leer ist…Ich schalte also nochmal 100Ah parallel, und nochmal und nochmal und dann? Nix ist!
Nun kommt mir nicht mit der Antwort, dass das Kfz Netz dafür ausgelegt ist
In Deiner Autobatterie (die im Übrigen 100 Amperestunden (AH), nicht aber 100 Ampere pro Stunde (A/h) Speichberkapazität hat ist der Strom gespeichert.
Das Problem des Stromnetzes (und der elektrischen Energieversorgung insgesamt) ist: Es gibt nicht genügend Speichermöglichkeiten. Man kann also auch sagen: Der Strom, der produziert wird, muss auch verbraucht werden, immer zeitgleich. Deshalb gibt es so genannte Regelleistung, die kurzfristig rauf- und runtergefahren werden kann.
Ich weiß nicht, wo Dein „Lernen“ herkommt, aber es ist einfach nur Halbwissen.
Heinz
Hallo, ja es stimmt, Strom fließt nur dann wenn er verbraucht wird. Das ist auch immer der Fall. Strom wird immer verbraucht, besonders jetzt im Winter, wo viele besonders in Südeuropa mit Strom heizen.
Das Problem ist nur, bei den Erneuerbaren Energieerzeugern, besonders bei der Windenergie findet die Erzeugung in der Regel nicht dort statt wo der Strom gebraucht wird sondern weit verteilt übers Land. Den Strom zum Verbraucher, in die Ballungsgebiete bringen, das ist das Problem. Dazu sind die vorhandenen Netze nicht ausgelegt. Die Leitungen sind schlichtweg zu dünn, werden bei hohem Stromaufkommen heiss und die Windenergieanlagen müssen deshalb bei Sturm, wenn alle auf voller Leistung laufen, gedrosselt werden.
Die Grossen Kraftwerke erzeugen zentral große Strommengen und stehen in der Regel dort wo der Strom verbraucht wird. Bei den EE geht das aber nicht. Da muss ich dort erzeugen wo die Energie verfügbar ist und die Flächen vorhanden sind.
Fazit also die Übertragungsnetze müssen ausgebaut werden. Praktisch ansich kein Problem aber genehmigungsseitig eben äußerst schwierig.
Dazu kommt, das es uns allen eigentlich so gut geht, das der Einzelne vom Klimawandel nicht direkt etwas spürt und deshalb auch nicht das Einsehen da ist vor seiner Haustür oder auf seinem Grundstück neue Stromleitungen zu akzeptieren. Die Naturschutzlobby in Deutschland tut noch das ihre dazu.
Viele Grüße FB
PS: ach und übrigens beim Auto funktiniert es weil die Leitungen normalerweise genau für die vorhandenen Verbraucher ausgelegt sind. Also das Übertragungsnetz die Strommenge, die die Verbraucher verbrauchen, auch übertragen kann.
Keine Netzüberlastung durch Windkraft ist möglich, sondern nur durch Zuschalten von zu vielen Verbrauchern !
Das gilt für jede Art Stromerzeuger; nur die gesamte Verbrauchsleistung kann zur Ursache werden.
Die E-Werke schalten bei Mehrverbrauch, (je mehr sinkt die Netzspannung) mehr Kraftwerke dazu, öffnen Schleusen von Wasserwerken in die Turbinen. Würde das mal nicht reichen, würden einige Stränge, an denen Verbraucher hängen, abgeschaltet (Ferngesteuert per Netzsignal mittels großer Relais). Windkraft ist gemäß BauG§35 privilegiert, aber nicht nur im Baugesetzbuch, sondern auch in der Spannung [U]mit bis zu 20400 Volt; andere Stromerzeuger dürfen nur bis 20.000 V (20kV) erzeugen, bzw. müssen mit [U] etwas „runterfahren“ auf 20 kV mit der Spannung [U], damit die höhere Spannung U der WindKraftAnlagen (WKA) Strom ins Netz drücken kann. Das taten gewisse Windgegner (die lieber ihren Kohlestrom losbringen wollten) auch schon mal nicht- es kam zu Prozessen! U [Volt, kV] ist die Ursache für Stromfluss [A] Ampere, nicht umgekehrt. U ist analog dem Wasserdruck p in [bar] zu sehen. Wasserstrom I in [m³/s] fliesst je mehr, je höher p [bar] ist, genauer gesagt, je grösser die Druckdifferenz ist. Im elektr. Netz ist es ebenso, je grösser die Spannungsdifferenz U ist, je mehr Ampere folgen daraus in die Richtung niedrigerer Spannung. Sie ist immer dort etwas niedriger in dem Moment, wenn ein Verbraucher eingeschaltet wird.Fachlichgesagt: „Spannungsabfall“.
* WKA: Bei Stürmen (45 km/h- 90 km/h) wird n i c h t mehr elektr. Leistung erzeugt, als bei 44 km/h. Alle Leistungskurven von WKA „enden“ auf einem Plateau bei ca. 44 km/h (ca.13m /s) Windgeschwindigkeit.
Ein Fahrrad-Dynamo erzeugt bei 40 km/h auch kein helleres Licht, als bei 25 km/h. („Sättigungskurve“ von E-Generatoren!)
Ab 90 km/h wird die Rotorebene aus dem Wind gedreht u. danach der Rotor zuerst elektrisch (quasi auf Motor umgeschaltet u. die Energie verheizt) gebremst u. dann noch mit Scheibenbremsen ganz zum Stillstand gebracht. * Die Bremsleistung muss gesetzlich das 4 fache sein, i.Vgl. zu der möglichen Windleistung.
* Wird nicht genügend Strom abgenommen, passiert gar nichts, (keine Leitung glüht, keine "platzt“ ) weil die Netzspannung dann so hoch ist, wie der der WKA. Beide Spannungen halten sich die Waage. Das ist der Fall, falls andere Erzeuger (entgegen dem Gesetz) nicht zurückfahren auf 20 kV.
Für den Frager mit dem Auto: Ständig hat die Batterie ca. 12 V Spannung. Aber Strom, z.B. um die 200- 300 A fliessen erst bei „ON“, also wenn man den Stromkreis schließt per Zündschlüssel drehen. Ebenso ist es an der 220 V Steckdose; der Staubsauger ist z.B. die ganze Nacht angesteckt an 220V, aber noch nicht eingeschaltet, der Kreis noch nicht geschlossen.
Die ca. 40 Mio in Dtl. Waschmaschinen werden künftig, sowie es ein „Smart Grid“ (Intelligentes Netz) gibt, über ein Netzsignal eingeschaltet u. zwar nur während Stürmen (Windstromüberschüssen) u. in der Nacht, weil da die Erzeuger ohnehin nicht ausgelastet sind. Rechtzeitig die Waschm. zu füllen, obliegt weiterhin dem Hausmann/frau. Somit wären ca. 40 Mio x 2 kW = 66 AtomKraftWerke nötig; Gott sei Dank schalten die Hausfrauen nie alle 40 Mio Waschm. zur selben halben Stunde ein. Und zum Glück werden nach der Aufheizphase nur noch 100 W, statt 2000 W benötigt.
* Wie Flauten überbrücken?
A) Die Regierung baut bis 2022 die jederzeit zuschaltbaren Ströme auf 53% aus(Biogas 8%,Biomasse 16, GuD 25, Geothermie4) und
B) 20 PumpwasserSpeicher-Werke (PSW) je 1400 MW für 10 Stunden können Windenergie grundlastfähig machen!
Windkraft kann 65% aus Landwind in Dtl. erzeugen u. über 50% aus Seewind. [Laut Fraunhofer-Inst. + Universität Kassel]. 23.Feb.12, master
Es wird immer wieder berichtet, dass Probleme im
Stromversorgungsnetz auftreten, weil zu viel Windstrom
produziert wird da aufgrund fehlender Leitungskapazitäten kein
Abnehmer gefunden wird. Das gleiche passiert, wenn bei Sturm
z.B. viel Strom produziert, aber von den Kunden nicht
verbraucht wird.
Na und? Ich habe aber mal gelernt, dass der Stromfluss doch
verbrauchsabhängig ist; daher also egal, ob Sturm oder nicht
ist oder ob Omi die Heizdecke mal nicht einschaltet. Wo fließt
denn dieser nicht verbrauchte Strom hin? Er fließt ja gar
nicht? Es liegtimho nur Spannung an (Leitungsverluste
kapazitiv bei ~ vernachlässige ich hier).
Die Antwort ist komplex. Ich versuche diese zusammenzufassen. Es gilt die physikalische Regel, dass Strom nur verbraucht werden kann, wenn der Stromkreis geschlossen ist, also Verbraucher arbeiten. Weiterhin gilt die Regel, dass derjenige Generator / Kraftwerk den Verbraucher bedient, der physisch als nächster zum Verbraucher steht. Ist dieser nicht ausreichen, wie zum Beispiel eine kleine Solaranlage auf einem Reihenhaus, tritt der nächste Generator physikalisch für den Stromfluss ein.
Im öffentlichen Stromnetz wachen die Netzplaner an den Monitoren über Angebot und Nachfrage und bestellen an der Leipziger Strombörse entsprechende Strommengen. In den alten zentralen Stromnetzstrukturen war der Verbrauch zu den Spitzenzeiten immer einigermaßen sicher vorhersehbar, Entsprechend wurden Kraftwerke langsam dazugeregelt.
Durch den Solarstrom, der jetzt in Deutschland die Leistung von 3 AKWs erreicht hat sowie der Windstrom haben sich die Strukturen geändert, da die Planungszeiten viel kürzer sind.
Ökostrom hat richtigerweise Vorrang vor fossilen Brennstoffen. Deshalb wird bei einem Nachfrageüberschuss Windstrom angefordert, wenn dieser angeboten wird. Das Nadelöhr sind in dieser Konstellation noch die falsch genutzten und unterdimensionierten Überlandleitungen, vor allem wenn die Stromnachfrage aus Süddeutschland kommt.
In diesem Fall muss Windenergie gebremst werden. Bei Sturm werden die Off-Shoreanlagen aus dem Wind gedreht, um Schäden an der Anlage zu vermeiden.
Mit Onshore Anlagen lassen sich aber gerade in Süddeutland die Transportprobleme genauso beheben, wie der konsequente Ausbau von dezentralen Energiestrukturen, unter anderem mit vielen lautlosen vertikalen Kleinwindanlagen.
Zusätzlich gibt es Bei Angebotsüberschuss noch die Möglichkeit Pumpenspeicherkraftwerke zu bedienen, um Wasser zu speichern. Der Einsatz ist aber in Deutschland begrenzt. Viel besser wäre es den Ökostrom in Wasserstoff und ggf. in Methan umzuwandeln, damit dieser speicherbar wird. Entsprechende Pilotanlagen laufen bereits.
Die Begriffe Blindstrom und Regelenergie, die hier ebenfalls am Rande Bedeutung finden lasse ich hier einmal vor. Das geht zu weit.
Ich hoffe die Anfrage ausreichend qualifiziert beantwortet zu haben.
Hallo Sebastian,
der Vergleich zwischen Windgeneratoren und Autobatterien hinkt, denn erstere erzeugen Strom, letztere speichern ihn. Genauer gesagt: Die Windgeneratoren erzeugen erst mal nur Spannung, ein Strom fließt erst, wenn der Stromkreislauf durch Verbraucher geschlossen wird. Ist kein Verbraucher da, fließt auch kein Strom. Sind zu wenig Verbraucher da, fließt zu wenig Strom. Die zur Verfügung gestellte Leistung wird nicht oder nur zum Teil abgerufen, sie geht verloren.
Ich verstehe Deine Ausführungen nicht ganz.
Im übrigen hinkt Dein Vergleich mit den Akkus, da diese Energie gespeichert haben und bei Bedarf diese Energie liefern.
Jedenfalls ist es bei der Windkraft wie folgt:
Windanlagen produzieren nur Energie, wenn die Windkraftanlagen infolge Wind arbeiten.
In diesem Falle müssen durch Netzregelungen und Kraftwerkssteuerungen die anderen Kraftwerke z.B. Gas- oder Öl-Kraftwerke, ihre Energieeinspeisung herunterfahren.
Dieses Lastmanagement ist dringend erforderlich und muss weiter optimiert werden.
Windkraftanlagen sparen also zunächst Brennstoffe z.B. Öl und Gas.
Wenn aber viel Energie durch Windkraftanlagen erzeugt wird und die Gas- und Ölkraftwerke bereits heruntergefahren sind, nur in diesem Falle müssten die Windkraftanlagen gedrosselt werden.
Damit zukünftig diese unerwünschten und unwirtschaftlichen Zustände verhindert werden, sollte die Energie-Speichertechnologie weiter ausgebaut werden.
Jürgen
Hallo Sebastian Schulz
Welche Frage hast Du mit Deinem Statement verbunden?
Möchtest Du ein Statement zur Netzregelung? OK:
Netzprobleme enstehen nicht durch zu viel produzierten Windstrom, sondern wegen Netzproblemen kann nicht die gewollte Menge Windstrom eingespeist werden. Ist das Netzt / die Verbindungsstrecke voll, werden Windkrafträder und Solaranlagen automatisch abgeregelt, Kohle und AKW laufen jedoch durch, weil sie kaum regelbar sind (Grundlast).
Der Verbrauch bestimmt den Stromfluss im Netz (wie in Deinem Auo-Beispiel): kein Verbrauch = kein Stromfluss. El. Energie wird von Kraftwerken bereit gestellt: Kohle, Gas, Atom, Wind, Sonne, Wasser in der Reiehnfolge der errichteten Leistungen. Alle diese Energiewandler können Strom liefern wenn ihre Eingangsenergie verfügbar ist. Dabei sind die Betriebskosten und Schadstoffe bei Wind, Sonne, Wasser am geringsten weil der Input nichts kostet und keinen Abfall hinterlässt. Große Kraftwerkseinheiten benötigen zur Einspeisung ihrer Leistung natürlich auch große Leitungen. Ein 3 GW-Windpark in der Nordsee nutz also nichts wenn diese 3 GW nicht durch die dortigen vorhandenen alten kleinen Leitungen passen. Genauso wie bei z.B. AKW Grundremmingen. Beim AKW wurden diese Leitungen gleich mit gebaut, weil das damalige Netz und der AKW-Errichter/Betreiber identsich waren. In den letzten 20 Jahren wurden Kraftwerksfirmen („Erzeuger“), Transportnetze und Endnetze kaufmännisch getrennt. Die Erzeuger müssten laos heute die Transportnetze rechtzeitig bei den Netzbetreibern bestellen. Der Haken ist: sie müssten auch die Transportleistung heute bestimmen und bezahlen. Dies ist aber kaufmännisch und verantwortlich nicht gesetzlich sauber geregelt, es wird also gepokert (wie beim letzten Beinahe-Blackout dank Strombörse Leipzig).
Ergebnis: die Transportnetze sind nicht rechtzeitig bestellt. Also bleiben Windräder still stehen, obwohl sie ohne Betriebskosten sauberen Strom bereit stellen könnten als Ersatz für dreckigen Kohle-/Atomstrom.
Die Grünen fordern daher seit mehr als 30 Jahren:
Strom dort erzeugen wo er verbraucht wird: dezentrale Stromerzeugung in (relativ) kleinen Einheiten. Damit steigt die Netzstabilität und sinken die Verteilkosten
Strom ist wie Wasser und Gas, Erdöl und Kohle, Kommunikatiosnsysteme und Verkehrswege Infrastruktur und gehört damit zur Daseinsvorsorge. Diese kann nicht einfach so nach schwarz-gelber Manier dem Markt und Wirtschaftsminister überlassen werden sondern gehört zu Umwelt und Energie.
Noch konkrete Fragen offen?
Herzliche Grüße
Rudi Seibt
Es wird immer wieder berichtet, dass Probleme im
Stromversorgungsnetz auftreten, weil zu viel Windstrom
produziert wird …
ich befasse mich da eignetlich im Bereich der Kleinwindanlagen und kann somit nur darüber Bescheid geben. Prinzipiell funktioniert die Sache aber bei Grosswindanlagen genau gleich.
Bei Wind dreht sich der Generator und produziert somit Strom, dieser wird entweder direkt verwendet, ins Netz eingespeisst oder wie bei Kleinwindanlagen mittels Batterien gespeichert. Ueberproduktion gibt es manchmal, die geht aber trotzdem ins Netz und deswegen gibt es da keinerlei Probleme mit. Ein normaler Generator der Strom produziert schreit auch nicht danach, was damit geschieht, egal ob da nun Verbraucher angeschlossen sind oder nicht. Anders läuft es, wenn zu viele Verbraucher angeschlossen sind und der Generator die Leistung nicht erbringen kann, dann sackt die Leistung in den Keller.
Viele, wie Du und auch ich, verstehen so blöde Aussagen also nicht, denke aber, dass ist wie üblich auf wirtschaftlich-politischer Ebene zu suchen. Hier sind Interessen im Spiel, die wir „Kleinen“ nicht beeinflussen können und die Propagande, ob nun positiv oder negativ, bringt viele Menschen ins Zweifeln. Wenn die da schon so rummjammern,dann sollen sie den Strompreis senken, ist für diesese Monopolisten aber nicht machbar, ganz nach der Devise: melke die Kuh, so lange sie Milch gibt.
Ja klar gibts Netzüberlastungen dank der Windkraft. Richtig ist das der Strom Lastabhängig fließt.
Aber im Gegensatz zu konventionellen Kraftwerken kann man Stürme nicht einfach runterregeln, wenn weniger Strom verbraucht wird. Stell dir das Stromnetzt einfach als eine Art Regentonne vor. Die ist Irgendwann voll, wenns die ganze Zeit regnet und deine Blumen im Garten nicht gedossen werden müssen…
Ich weiß der Vergleich hinkt ein wenig, passt aber trotzdem ganz gut.
Auch haben die EVUs Richtlinien einzuhalten, was bspw den Durchang der Leitungen angeht. Dieser ist wiederum durch die Wärmeentwicklung im Leiter beeinflusst. Und Wärme entsteht, wie du sicher weißt, durch den Stromfluss. Das der Strom dank Leitungswiderstand immer fließt sollte dir auch bewusst sein.
Es gibt in der Tat keinen „Stromsee“ der im Netz elektrische Energie speichert, indem „sein Niveau etwas ansteigt“.
Konkret heißt das: Wenn Omi die Heizdecke nicht einschaltet, dreht der Generator wegen fehlender Last tendenziell schneller, die Netzfrequenz steigt bei Überangebot an Energie und die Spannung steigt. Das Thema Spannungsqualität ist in DIN EN 50160 von den Anforderungen her geregelt.
Konkret heißt das für die Netzführung: Feinfühlige Regelmechanismen reduzieren in den Kraftwerken den Dampf in den Turbinen, um Omis „Fehlleistung“ wieder auszugleichen. Wenn viele „Omis“ so walten, geht ein ganzer Kraftwerksblock vom Netz u.s.w…
Natürlich wird der Strom für Omis Heizdecke in diesem Moment dann erst gar nicht produziert und die Spannung und Frequenz des Wechselstromes bleibt gleich.
Soweit mal etwas vereinfacht zu diesem Thema.
