Wie die Versorgung mit Energie funktioniert – Abläufe und Hintergründe

Wir schalten das Licht ein, drehen die Heizung auf, starten die Waschmaschine oder kochen unser Mittagessen auf dem Herd. Energie steht uns jederzeit zur Verfügung. Damit dies funktioniert, geschieht sehr viel hinter den Kulissen. Der Beitrag erläutert die Abläufe und Hintergründe, damit die Energieversorgung Tag für Tag funktioniert.

Die Grundvoraussetzungen

Um die Versorgung mit Energie sicherzustellen, muss grundsätzlich dafür gesorgt sein, dass genügend Strom und Heizenergie zur Verfügung steht, um den ständig wachsenden Bedarf zu decken. Damit dies gelingt, müssen die Strom- und Gasnetze intakt sein. Die Ausbauqualität muss so sein, dass jederzeit eine ausreichende Menge Energie zu den einzelnen Abnahmestellen geliefert werden kann. Die Netzstabilität muss auch gewährleistet sein, wenn die Energieentnahmen phasenweise sehr hoch sind. Damit Belastungsspitzen keine Störungen verursachen, braucht es ein flexibles Sicherheitssystem, welches ausgleichend wirkt.

Die Versorgungssicherheit

Wenn im Zusammenhang mit Energie von Versorgungssicherheit die Rede ist, ist gemeint, dass Verbraucher kurzfristig und langfristig sicher mit Energie versorgt werden. Dies gilt für private Haushalte genauso wie für große Industrieanlagen, Gewerbebetriebe oder öffentliche Einrichtungen. Ein Blick auf die Statistiken zeigt, dass 2020 pro Jahr und Endverbraucher durchschnittlich weniger als 11 Minuten Stromausfall in Deutschland zu vermelden war. Die Bundesnetzagentur konstatiert dies als neue Bestleistung, die die Stabilität der Stromversorgung eindrücklich beweist.

In der Vergangenheit waren kritische Stimmen laut geworden, die davor warnten, dass die Energiewende und die damit verbundene Dezentralisierung der Erzeugungsleistung die Versorgungsqualität nachhaltig verschlechtern würde. Doch die aktuellen Zahlen zeigen das Gegenteil. Gleiches gilt übrigens auch für die Gasversorgung. Bezogen auf ein Jahr musste jeder Verbraucher gerade einmal eine Minute und 5 Sekunden Ausfallzeit der Gasversorgung hinnehmen. In der Praxis hat praktisch niemand diese Versorgungsunterbrechung bemerkt.

Um Zahlen wie diese überhaupt ermitteln zu können, gibt es den sogenannten “System Average Interruption Duration Index”, kurz SAIDI genannt. Dieser Index ergibt sich aus den Meldungen der Gas- und Stromnetzbetreiber an die Bundesnetzagentur. Alle ungeplanten Versorgungsunterbrechungen über drei Minuten werden unter Angabe von Zeitpunkt, Dauer, Ausmaß und Ursache gemeldet. Die Bundesnetzagentur ermittelt daraus die entsprechenden Werte.

Verantwortung der Netzbetreiber

Eine nachhaltige und energieeffiziente Energiegewinnung fußt auf den neuesten Technologien. In Deutschland werden für die Stromerzeugung unter anderem Windkraft- und Solaranlagen eingesetzt. Hinzu kommen Wasserkraftwerke, Biomassekraftwerke und Geothermiekraftwerke.

In Deutschland wird die Verantwortung für die Versorgungssicherheit in Punkto Strom und Gas an die Netzbetreiber übertragen. In diesem Zusammenhang spielen Verbundwarten eine zentrale Rolle. Sie behalten die Auslastung im Überblick und kümmern sich darum, falls Störungen vorkommen oder Mengen-Ungleichgewichte einen kritischen Pegel erreichen. Auf dem ENERGIEVOLL-Blog berichtet ein Energieversorger ausführlich über die Hintergründe der Versorgungssicherheit und schöpft dabei Informationen aus erster Hand – nämlich aus eigener Erfahrung.

Wie sorgen Netzbetreiber für den sicheren Energietransport?

Damit der Strom dahin gelangt, wo er benötigt wird, muss das Stromnetz entsprechend leistungsfähig sein. Eine schnelle Übertragung muss zuverlässig rund um die Uhr gewährleistet werden. In diesem Zusammenhang spielen die Übertragungsnetze eine große Rolle. Mit Übertragungsnetzen sind die Teile des Stromnetzes gemeint, die elektrische Energie auf der Höchstspannungsebene mit 220 000 bis 380 000 Volt über große Entfernungen leiten. Diese hohe Spannung ist notwendig, um die Übertragungsverluste gering zu halten. Das Übertragungsnetz stellt die Verbindung zwischen den Kraftwerken dar. Es läuft innerdeutsch und grenzüberschreitend in ganz Europa.

Übertragungsnetze müssen störungsfrei funktionieren. Um das zu gewährleisten sind ständige Wartungsarbeiten und Erweiterungen notwendig. Gleichzeitig greifen spezifische Regelungsmechanismen, die bei ungleichmäßig verteilten Belastungsspitzen für eine entsprechende Regulierung sorgen. Die Flexibilität des Lastmanagements und der Speicher muss auf einem hohen Niveau gehalten werden. Nicht zuletzt ist auch die IT-Sicherheit wichtig, ihre Bedeutung wird in Zukunft weiter zunehmen. Die Netze und die Energieanlagen müssen auch auf der IT-Ebene vor Angriffen geschützt werden, um eine permanente Verfügbarkeit zu garantieren.

Welche Rolle spielen Gasnetze für die Versorgungssicherheit?

Gasnetze nehmen eine besondere Stellung im Zusammenhang mit der Versorgungssicherheit ein. Sie ermöglichen nicht nur den Transport von Gas, sie bieten außerdem Platz für Energie. Technisch gesehen können Gasnetze als flexibles Speichersystemen genutzt werden, um zusätzlich Energie zu speichern. Allein im deutschen Gasnetz steht ein Volumen von 360 Terawattstunden zur Verfügung. Das macht etwa 10 % des Primärenergieverbrauchs in Deutschland aus.

So sorgt die EU für Energieversorgungssicherheit

Die EU hat entsprechende Rechtsvorschriften erlassen, deren Inhalt die Energieversorgungssicherheit mit Erdgas und Strom betrifft. Folgende energiepolitische Ziele sind dort unter anderem formuliert:

● Ausbau der erneuerbaren Energien
● Energieeffizienz-Verbesserung
● Minderung der CO2-Emissionen im Einklang mit den Klimazielen von Paris.

Erneuerbare Energien werden überwiegend im eigenen Land erzeugt. Dies bedeutet in der Praxis, dass Importe aus Drittländern rückläufig sind. Die wachsende innere Vernetzung auf dem EU-Energiemarkt manifestiert die Vorteile der unabhängigen Energieversorgung. Der Hauptgrund liegt darin, dass jederzeit der Austausch von Strom über die EU-Grenzen hinweg möglich ist. So wird die Versorgung der Bevölkerung gesichert. Da auch innerdeutsch alle Regionen miteinander verknüpft sind, Stichwort Höchstspannungsebene, helfen wir uns gegenseitig mit Energie bei Bedarf aus.

Um die Versorgungssicherheit auch in der Zukunft aufrechtzuerhalten, ist ein permanentes Monitoring und eine Weiterentwicklung innovativer Technologien essenziell. Investitionen in die Infrastruktur bleiben eine Dauer-Aufgabe. Ein aktuelles Thema stellen dabei die Elektrofahrzeuge dar. Bis 2030 sollen ungefähr 15 Millionen Elektrofahrzeuge auf den Straßen fahren, um die gesetzten Klimaziele zu erreichen. Diese 15 Millionen Elektrofahrzeuge benötigen eine entsprechende Ladeinfrastruktur. Diese wiederum muss sinnvoll und technisch sauber in das Stromnetz eingegliedert werden. Ein weiterer Aspekt liegt darin, dass immer mehr Wärmepumpen in Deutschland installiert werden. Auch diese werden an das Stromnetz angeschlossen und belasten es zusätzlich. Dies ist politisch gewollt und wird mit öffentlichen Fördergeldern unterstützt. Gleichzeitig braucht es einen angemessenen Netzausbau, um den erhöhten Energiebedarf zu decken. Alles in allem ist die Versorgungsstabilität eine Aufgabe, die niemals endet und ständig angepasst und verbessert werden muss.

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