Verlauf der Netzzeit (Daten:netfrequenz.info / Visualisierung:blog.stromhaltig)
Verlauf der Netzzeit (Daten:netzfrequenz.info / Visualisierung:blog.stromhaltig)

Eigentlich sollte die Frequenz des Stromnetzes immer 50 Hertz betragen. Dieser Richtwert wird allerdings beim Ein- und Ausschalten eines Verbrauchers verändert, denn die Last auf den Generatoren steigt oder fällt und die eingespeiste Energiemenge muss angepasst werden.

Dank Netzfrequenz.info kann man online sehen, wie die aktuelle Frequenz des Stromnetzes ist. Der Autor des Blogs war so freundlich und  hat die Daten für den Monat Juli 2013 zur Verfügung gestellt. In einem öffentlichen Tableau kann die Netzzeit für diesen Zeitraum untersucht werden.

Beträgt der Sollwert 50 Hertz, so könnte man eine Uhr bauen, die lediglich die Wechsel der Polarisierung zählt. Geht die Frequenz nach unten, wird die Uhr nachgehen. Geht die Frequenz nach oben, so wird die Uhr schneller laufen als die reale Zeit. Man nennt dies Netzzeit. Bei Swissgrid kann man eine Momentaufnahme der Abweichung aus Netzzeit und realer Zeit bekommen.

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blog.stromhaltig hat schon häufiger die Netzfrequenz untersucht.  Im Stromnetz wird die Frequenz permanent überwacht. Bei Abweichungen vom Sollwert kommt es zum Abruf von Regelenergie. Dabei handelt es sich um Kraftwerke, die sehr schnell ihre Erzeugung anpassen können und so dafür sorgen, dass die Verbrauchsmenge der Erzeugung entspricht. Würde dies nicht geschehen, so besteht die Gefahr eines Blackouts, da alle elektrischen Geräte außerhalb ihrer Spezifikation betrieben würden (und Schaden nehmen…).

Das einzelne Abschalten oder Einschalten eines Lichtes verändert zwar die Frequenz kurzfristig, dies ist aber so gering, dass es außerhalb des Messbereiches ist. Viel stärker wirken sich Schwankungen bei den Großerzeugern aus. Geht ein Kraftwerk von 450 MW auf einen Schlag an das Netz (oder vom Netz), dann entspricht dies 45 Millionen LED-Leuchtmittel, die zum gleichen Zeitpunkt geschaltet werden. Ein Grund, warum die jährliche Earth Hour keinen Einfluss auf die Frequenz hat.

Um eine Destabilisierung des Stromnetzes (Betrieb außerhalb der maximal zulässigen Frequenzabweichung) zu vermeiden, werden große Kraftwerke nur langsam hoch bzw. runter gefahren. Für PV-Anlagen gibt es im Zuge der Netzintegration ein Verfahren, welches automatisch die Einspeisemenge reguliert. Ab 50,2 Hertz drosseln diese Anlagen die Einspeisung, ab 51,5 Hertz gehen sie vollständig vom Netz (vergl. Verpasste Chancen zur Netzstabilisierung – Ein Überlauf für elektrische Energie).

Wenn Erzeugungsanlagen (Kraftwerke) eine technische Einrichtung haben, die zur Stützung der Netzfrequenz dient, müssen die erkennbaren Abweichungen der Netzzeit andere Ursachen haben. blog.stromhaltig hatte bereits im August den Stromhandel als ein Auslöser benannt. Ein Teil des Stroms wird zu Stundenblöcken gehandelt. Die Grenze eines „Liefervertrages“ liegt dabei immer an der Grenze der Stunde.

Gangabweichung Netzzeit nach Stunde
Gangabweichung Netzzeit nach Stunde

Nimmt man die Stunde von 0:00 Uhr bis 01:00 Uhr,so gibt es in der ersten Minute des Tages die größte Abweichung. Erst im Verlauf der Stunde wird die Netzzeit wieder langsam an die reale Zeit angepasst (durch eine leicht erhöhte Frequenz) bevor sie um 01:00 Uhr erneut zu langsam läuft.

In den ersten 4 Stunden der Tage im Juli 2013 sieht man, wie die Destabilisierung am Stundenanfang erst im Laufe der Stunde wieder aufgeholt wird.

Vergleich Handelsblöcke
Vergleich Handelsblöcke

Am EPEX-Spot Markt werden neben den Stundenverträgen auch Stundenblöcke gehandelt. Bei diesen Blöcken handelt es sich um Stunden, die eine ähnliche Struktur aus Erzeugung und Verbrauch aufweisen. Der größte Unterschied sind dabei die Stundenblöcke in der Mitte der Nacht (01:00-05:00 Uhr) und am frühen Abend (17:00-20:00 Uhr). Im Vergleich wird ersichtlich, dass die Abweichungen der Netzfrequenz vom Sollwert in den Nachtstunden größer ausfällt als in der Spitzenlastzeit.

Den Beitrag "Die Netzzeit - Wenn 50 Hz aus dem Takt gerät... offline Lesen:

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