Energiepolitik und technische Grundlagen der Stromversorgung

[FranzKonz]

Da ich vom Fach bin, sind mir die Grundlagen der Stromversorgung weit besser vertraut als dem Durchschnittsbürger. Nun bin ich aber nur ein Mäusestromelektriker (Nachrichtentechnik). Das dürfte der Grund dafür sein, dass mir ein einfacher, aber wesentlicher Aspekt unserer Stromversorgung noch nie in den Sinn kam: Die reine Masse der Generatoren.

Allgemein bekannt dürfte sein, dass die Frequenz unseres Stromnetzes 50 Hz beträgt. Mir ist außerdem bekannt, dass ein zusätzlicher Generator synchron eingeschaltet werden muss, also zum Beispiel dann, wenn sich Netz und Generator gerade auf dem Maximum innerhalb der Sinuskurve befinden und natürlich auf der (annähernd) gleichen Frequenz laufen. Weiter ist mir bekannt, dass mein Generator, um Strom einzuspeisen, versuchen muss, einen Tick schneller zu laufen als das Netz. Das hat einen steigenden Primärenergieverbrauch zur Folge. Eine Last hat zur Folge, dass die Generatoren im Netz gebremst werden.

Allerdings habe ich mir noch nie Gedanken darüber gemacht, welche physikalischen Faktoren für die Konstanz der Frequenz wesentlich sind. Schön, größere Schwankungen im Verbrauch werden durch die Steuerung der Antriebsaggregate ausgeglichen, aber die vielen kleinen Schwankungen durch das Ein- und Ausschalten irgendwelcher Verbraucher, neuerdings auch von Windrädchen und Solarzellen in der Erzeugung, wie werden die ausgeglichen?

Ganz einfach: Durch die pure Masse der gigantischen Turbinen und Generatoren in den großen Kraftwerken.

Was passiert, wenn diese Masse infolge grüner Schnapsideen irgendwann weg ist?

Das erläutert der Artikel "Verschollen im Energiepolitischen Dreieck", den Peter Heller dankenswerterweise in Tichys Einblicken veröffentlichte. Es ergeht Lesebefehl!

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[Tryllhase]

Da ich vom Fach bin, sind mir die Grundlagen der Stromversorgung weit besser vertraut als dem Durchschnittsbürger. Nun bin ich aber nur ein Mäusestromelektriker (Nachrichtentechnik). Das dürfte der Grund dafür sein, dass mir ein einfacher, aber wesentlicher Aspekt unserer Stromversorgung noch nie in den Sinn kam: Die reine Masse der Generatoren.

Allgemein bekannt dürfte sein, dass die Frequenz unseres Stromnetzes 50 Hz beträgt. Mir ist außerdem bekannt, dass ein zusätzlicher Generator synchron eingeschaltet werden muss, also zum Beispiel dann, wenn sich Netz und Generator gerade auf dem Maximum innerhalb der Sinuskurve befinden und natürlich auf der (annähernd) gleichen Frequenz laufen. Weiter ist mir bekannt, dass mein Generator, um Strom einzuspeisen, versuchen muss, einen Tick schneller zu laufen als das Netz. Das hat einen steigenden Primärenergieverbrauch zur Folge. Eine Last hat zur Folge, dass die Generatoren im Netz gebremst werden.

Allerdings habe ich mir noch nie Gedanken darüber gemacht, welche physikalischen Faktoren für die Konstanz der Frequenz wesentlich sind. Schön, größere Schwankungen im Verbrauch werden durch die Steuerung der Antriebsaggregate ausgeglichen, aber die vielen kleinen Schwankungen durch das Ein- und Ausschalten irgendwelcher Verbraucher, neuerdings auch von Windrädchen und Solarzellen in der Erzeugung, wie werden die ausgeglichen?

Ganz einfach: Durch die pure Masse der gigantischen Turbinen und Generatoren in den großen Kraftwerken.

Was passiert, wenn diese Masse infolge grüner Schnapsideen irgendwann weg ist?

Das erläutert der Artikel "Verschollen im Energiepolitischen Dreieck", den Peter Heller dankenswerterweise in Tichys Einblicken veröffentlichte. Es ergeht Lesebefehl!

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Hm. Phasenprobleme? Dann kehren wir einfach zum Gleichstrom zurück. Wenn jeder dann sein eigenes Windrad im Garten hat, fallen die Fernleitungen weg, die man ja bei dem niederspannigem Gleichstrom sonst wahnsinnig "dick" ausführen müsste. Wir werfen alles weg, was transformieren muss und schaffen damit einen neuen riesigen Markt. Und das E-Auto können wir auch ohne Trafostation aufladen.
Und das Hauptargument vom alten Edison, die Gefährlichkeit des Wechselstroms, ist dann wieder hochaktuell. Auch ohne dass man dazu einen Elefanten demonstrativ opfern muss.

[FranzKonz]

Hm. Phasenprobleme? Dann kehren wir einfach zum Gleichstrom zurück. ...

Eine echte Spitzenlösung. Hat nur einen klitzekleinen Haken: Statt der Frequenz musst Du nun die Spannung regeln und bist so nass, als wie zuvor.

[Tryllhase]

Eine echte Spitzenlösung. Hat nur einen klitzekleinen Haken: Statt der Frequenz musst Du nun die Spannung regeln und bist so nass, als wie zuvor.

Mit der dezentralen Versorgung ist das Problem nicht mehr ganz so groß. Nur wenn der Wind nicht weht oder die Sonne nicht scheint, und der Speicher leer wird, wird es kritisch. Aber natürlich werden die Grünen auch den Stromverbrauch insgesamt per Gesetz stark reduzieren. Hat übrigens mal jemand ermittelt, wie viele Kraftwerke nach der Ablösung der Glühbirne durch LEDs abgeschaltet werden konnten?

[OneDownOne2Go]

Eine echte Spitzenlösung. Hat nur einen klitzekleinen Haken: Statt der Frequenz musst Du nun die Spannung regeln und bist so nass, als wie zuvor.

Nur, wenn du der Idee zentraler Verteilernetze anhängst. Wenn jeder nur noch sein Windrädchen hat, seine Solarzellen und vielleicht 'ne Erdwärmebohrung, dann kann jeder den Strom in der Spannung erzeugen, den er gerne haben möchte. 12 Volt Hausnetz? Bitte, wenn jemand partout will. 110V, damit man seine ganze US-Technik problemlos betreiben kann? Klar, natürlich, wen stört es denn? Nur von der Idee, 24 Stunden am Tag und sieben Tage in der Woche Strom zu haben, von der muss man sich dann verabschieden. Aber das ist doch ein kleiner Preis für den verantwortlichen und nachhaltigen Umgang mit Mutter Erde und die Besserung der grünen Psychosen...

[Don]

Da ich vom Fach bin, sind mir die Grundlagen der Stromversorgung weit besser vertraut als dem Durchschnittsbürger. Nun bin ich aber nur ein Mäusestromelektriker (Nachrichtentechnik). Das dürfte der Grund dafür sein, dass mir ein einfacher, aber wesentlicher Aspekt unserer Stromversorgung noch nie in den Sinn kam: Die reine Masse der Generatoren.

Allgemein bekannt dürfte sein, dass die Frequenz unseres Stromnetzes 50 Hz beträgt. Mir ist außerdem bekannt, dass ein zusätzlicher Generator synchron eingeschaltet werden muss, also zum Beispiel dann, wenn sich Netz und Generator gerade auf dem Maximum innerhalb der Sinuskurve befinden und natürlich auf der (annähernd) gleichen Frequenz laufen. Weiter ist mir bekannt, dass mein Generator, um Strom einzuspeisen, versuchen muss, einen Tick schneller zu laufen als das Netz. Das hat einen steigenden Primärenergieverbrauch zur Folge. Eine Last hat zur Folge, dass die Generatoren im Netz gebremst werden.

Allerdings habe ich mir noch nie Gedanken darüber gemacht, welche physikalischen Faktoren für die Konstanz der Frequenz wesentlich sind. Schön, größere Schwankungen im Verbrauch werden durch die Steuerung der Antriebsaggregate ausgeglichen, aber die vielen kleinen Schwankungen durch das Ein- und Ausschalten irgendwelcher Verbraucher, neuerdings auch von Windrädchen und Solarzellen in der Erzeugung, wie werden die ausgeglichen?

Ganz einfach: Durch die pure Masse der gigantischen Turbinen und Generatoren in den großen Kraftwerken.

Was passiert, wenn diese Masse infolge grüner Schnapsideen irgendwann weg ist?

Das erläutert der Artikel "Verschollen im Energiepolitischen Dreieck", den Peter Heller dankenswerterweise in Tichys Einblicken veröffentlichte. Es ergeht Lesebefehl!

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Nicht ganz. Generatoren sind Synchronmaschinen, die laufen nicht schneller um Strom einzuspeisen. Es besteht lediglich ein lastabhängiges Moment, das zu einem Polradwinkel des Rotors gegenüber dem Stator führt, der idealerweise konstant bleibt.
Gemessen wird die Änderung dieses Polradwinkels, die dann zur Erhöhung oder Verminderung der mechanischen Wellenleistung genutzt wird.
Ich hab mal eine Versorgung mit 2 Generatoren a 800 KVA gebaut, wobei der eine als backup diente falls die Abnahme über so 500 KW ansteigen sollte.
Dann sprang Nr. 2 an, wurde elektronisch synchronisiert und aufgeschaltet, worauf Nr. 1 sofort Gas wegnahm und beide auf etwa 50% der Last liefen.
Früher machte ds ein Bediener mit 3 Analog Zeigerinstrumenten.
Laständerungen im Netz verteilen sich in Echtzeit aufs ganze Netz. Die Anpassung der Antriebsleistungen erfolgt der Reihe nach in Spitzenlastkraftwerken (Wasser- und Gasturbinen), danach Mittellastkraftwerke (Öl- und Gasbefeuerte Kessel, danach in Kohle und zuletzt in Kernkraftwerken die am besten konstant durchlaufen da sie sehr träge sind.
Die Windräder muß man wohl einbremsen (geht auch mit Strom), aber prinzipiell wird die Synchronisation mit zunehmender Anzahl von Kleingeneratoren (1 - 5 MW bei Windrädern) schwieriger, wobei die ohnehin keine Sinusspannung liefern sondern umgerichteten Burgzinnen Zappelstrom. Noch schlimmer sind Sonnenplatten.

Gibt es davon zuviel und tanzen die aus der Reihe machen die elektronischen Regelungen schlapp und es wird dunkel.

[Don]

Nur, wenn du der Idee zentraler Verteilernetze anhängst. Wenn jeder nur noch sein Windrädchen hat, seine Solarzellen und vielleicht 'ne Erdwärmebohrung, dann kann jeder den Strom in der Spannung erzeugen, den er gerne haben möchte. 12 Volt Hausnetz? Bitte, wenn jemand partout will. 110V, damit man seine ganze US-Technik problemlos betreiben kann? Klar, natürlich, wen stört es denn? Nur von der Idee, 24 Stunden am Tag und sieben Tage in der Woche Strom zu haben, von der muss man sich dann verabschieden. Aber das ist doch ein kleiner Preis für den verantwortlichen und nachhaltigen Umgang mit Mutter Erde und die Besserung der grünen Psychosen...

Strom ist sowieso wunderfitziges Zeug.
Im Haus in Indien wurde mal das Licht dunkler und die Klimaanlage blieb stehen. Der Fernseher lief noch, ich packte das Messgerät aus und hatte 80 Volt auf der Steckdose.
Wie die das gemacht haben ist mir heute noch ein Rätsel.

Aber keine Angst. Spätetens wenn hier stadtviertelweise Sportschau oder Lindenstraße nicht mehr geguckt werden können weil es reihum Abschaltungen gibt ist Feuer am Dach.

[OneDownOne2Go]

Strom ist sowieso wunderfitziges Zeug.
Im Haus in Indien wurde mal das Licht dunkler und die Klimaanlage blieb stehen. Der Fernseher lief noch, ich packte das Messgerät aus und hatte 80 Volt auf der Steckdose.
Wie die das gemacht haben ist mir heute noch ein Rätsel.

Aber keine Angst. Spätetens wenn hier stadtviertelweise Sportschau oder Lindenstraße nicht mehr geguckt werden können weil es reihum Abschaltungen gibt ist Feuer am Dach.

Du meinst, wenn Mutti dann mal wieder "Wir schaffen das" als Parole ausgibt, zieht das nicht mehr? Ach so, logisch, hört und sieht dann ja keiner mehr, ohne Radio und TV.

Ich bin immer komplett sprachlos, wie die Politik es schafft, die Physik so komplett zu ignorieren und dabei offenbar noch ernsthaft erwartet, Naturgesetze würden ihren kruden Ideen folgen, wenn sie sie nur oft und laut genug wiederholen.

[Don]

Du meinst, wenn Mutti dann mal wieder "Wir schaffen das" als Parole ausgibt, zieht das nicht mehr? Ach so, logisch, hört und sieht dann ja keiner mehr, ohne Radio und TV.

Ich bin immer komplett sprachlos, wie die Politik es schafft, die Physik so komplett zu ignorieren und dabei offenbar noch ernsthaft erwartet, Naturgesetze würden ihren kruden Ideen folgen, wenn sie sie nur oft und laut genug wiederholen.

Ja, ich habe es sogar aufgegeben mich zu wundern. Gibt nur Magengeschwüre.

[Dr Mittendrin]

Strom ist sowieso wunderfitziges Zeug.
Im Haus in Indien wurde mal das Licht dunkler und die Klimaanlage blieb stehen. Der Fernseher lief noch, ich packte das Messgerät aus und hatte 80 Volt auf der Steckdose.
Wie die das gemacht haben ist mir heute noch ein Rätsel.

Aber keine Angst. Spätetens wenn hier stadtviertelweise Sportschau oder Lindenstraße nicht mehr geguckt werden können weil es reihum Abschaltungen gibt ist Feuer am Dach.

Weisst du schon, dass man mittlerweile Strom verschenkt ? Du brauchst nur Akkus dazu.