Du drĂŒckst auf den Schalter â und das Licht geht an.
Immer. Auch um drei Uhr frĂŒh. Wer sorgt eigentlich dafĂŒr, dass in jeder
Sekunde genau so viel Strom erzeugt wird, wie ganz Europa gerade verbraucht?
Unsichtbare Lebensader: Ăber Hochspannungsleitungen flieĂt der Strom von den Kraftwerken zu den Haushalten â rund um die Uhr, in jeder Sekunde neu erzeugt.
Darum geht es in diesem Kapitel:
Strom lĂ€sst sich â anders als Holz oder Ăl â kaum lagern. Du lernst, warum im
Stromnetz in jeder Sekunde genau so viel Strom
erzeugt werden muss, wie gerade verbraucht wird. Du erfÀhrst, woher der Strom
in Ăsterreich, Deutschland und der Schweiz kommt. Du siehst, wie das Wetter
den Sonnen- und
Windstrom steuert. Und du lernst, warum
Pumpspeicherkraftwerke in den Alpen die
âgrĂŒnen Batterien" Europas sind.
đź So arbeitest du mit der Simulation:
Du steuerst ein Pumpspeicherkraftwerk mit zwei Wasserbecken durch
18 Tage in 6 Sets: FrĂŒhling, Sommer, Herbst, Winter, Industrie und
Wochenende. Jeder Tag hat 8 Blöcke zu je 3 Stunden. Pro Block stellst
du einen Schieberegler auf eine von fĂŒnf Stufen: 2 Pumpen · 1 Pumpe ·
aus · 1 Turbine · 2 Turbinen. Der Graph zeigt dir vorher, wie viel Strom
gebraucht wird (rot) und wie viel Solar und Wind liefern (gelb). Dann heiĂt
es âTag starten â¶" â und der Netzfrequenz-Tacho verrĂ€t, ob dein Plan
aufgeht. Ziel: kein einziger Block mit StromlĂŒcke. Achtung: Der
Speicherstand wandert mit in den nÀchsten Tag!
Gespeicherte Energie, sichtbar gemacht: Jeder Kubikmeter Wasser in einem hoch gelegenen Stausee kann unten im Tal wieder zu Strom werden. Silvretta-HochalpenstraĂe.SEITE 1 · DAS GLEICHGEWICHT
1 · Erzeugung = Verbrauch: Das Gleichgewicht im Netz
Mehl, Holz, Heizöl â fast alles lĂ€sst sich auf Vorrat lagern. Strom
nicht: Was aus der Steckdose kommt, wurde im selben Augenblick
irgendwo erzeugt. Deshalb gilt im Stromnetz die
eiserne Regel: Erzeugung und Verbrauch mĂŒssen in jeder Sekunde genau
ĂŒbereinstimmen.
Ob das gelingt, verrÀt die Netzfrequenz.
Fast alle LĂ€nder Europas hĂ€ngen an einem einzigen, gemeinsamen Netz â
dem Verbundnetz. Darin flieĂt der Strom als
Wechselstrom: Er wechselt 50-mal pro Sekunde die Richtung. Das nennt man
50 Hertz. Wird mehr Strom verbraucht als
erzeugt, wird dieser Takt langsamer â die Frequenz sinkt. Wird zu viel
erzeugt, steigt sie. Schon kleine Abweichungen sind gefÀhrlich.
Wie gefÀhrlich, zeigte der 8. JÀnner 2021. Eine Störung in Kroatien
riss das europÀische Netz in zwei Teile. Die Frequenz fiel auf
49,74 Hz. Nur automatische Notschalter verhinderten Schlimmeres.
[4]
Dazu kommt: Der Verbrauch ist nicht immer gleich hoch. Er schwankt
ĂŒber den Tag â das nennt man Lastprofil. Nachts
brauchen wir wenig Strom. Am Morgen steigt der Bedarf: Alle duschen,
kochen, und die Betriebe starten. Am Abend kommt die gröĂte Spitze. Dann
kommen die Familien heim, kochen und schalten Bildschirme ein.
Hier wird das Gleichgewicht gemessen: Der StromzÀhler erfasst jede Kilowattstunde, die das Haus aus dem Netz nimmt.
đ Echte Zahlen:
Sollwert Netzfrequenz: 50,00 Hz · Netzauftrennung 8. JÀnner 2021:
Abfall auf 49,74 Hz[4] · Durchschnittlicher
Stromverbrauch eines Haushalts in Ăsterreich: rund 3.500 kWh pro
Jahr[10]
Merke: Strom ist die einzige âWare",
die im Moment des Verbrauchs erzeugt werden muss. Die Netzfrequenz
(50 Hz) ist der Pulsschlag des Netzes â sie zeigt sofort, ob Erzeugung
und Verbrauch im Gleichgewicht sind.
đź In der Simulation: Rechts neben dem
Kraftwerks-Querschnitt sitzt der Netzfrequenz-Tacho: Sollwert
50,00 Hz, Toleranz ±0,2 Hz. Sobald du âTag starten" drĂŒckst, lĂ€uft dein Plan
Block fĂŒr Block ab â ist ein Block ausgeglichen (LĂŒcke oder Ăberschuss
kleiner als 0,5 GWh), bleibt der Zeiger im
grĂŒnen Bereich. Der
đ Frequenzverlauf darunter zeichnet alle 8 Blöcke mit: An ihm siehst
du hinterher genau, in welchem Block dein Netz gewackelt hat.
SEITE 2 · STROMMIX
2 · Woher kommt unser Strom? Der Strommix in D-A-CH
Welche Kraftwerke ein Land nutzt, hÀngt stark von seiner
Geografie ab â die Mischung heiĂt Strommix.
Ăsterreich ist ein Gebirgsland mit wasserreichen FlĂŒssen: Rund
60 % des Stroms kommen aus Wasserkraft,
dazu etwa 20 % aus Wind- und Sonnenkraft. Insgesamt waren 2024 rund
87 % der Erzeugung erneuerbar â ein
europÀischer Spitzenwert. [1]
Deutschland hat weniger Gebirge, dafĂŒr windreiche KĂŒsten. Dort ist
die Windkraft mit 31,5 % die wichtigste
Stromquelle. Danach kommen Kohle und
Photovoltaik. Insgesamt stammten 2024
59,4 % des Stroms aus erneuerbaren Quellen.
[2]
Die Schweiz Ă€hnelt Ăsterreich: etwa 60 % Wasserkraft. Dazu
kommen aber gut 28 % aus
Kernkraftwerken. [3]
Der Strommix ist also Erdkunde pur: Berge und Niederschlag machen
Wasserkraft möglich, flaches windiges Land begĂŒnstigt WindrĂ€der,
sonnenreiche DĂ€cher die Photovoltaik.
đ·Foto gesuchtWasserkraftwerk in Vorarlberg â z. B. Krafthaus Rodundwerk im Montafon, Illwerke-Staumauer oder das Kraftwerk am Illspitz bei Feldkirch.assets/img/buch/energiemanager/strommix-wasserkraft.jpg
đź In der Simulation: Der Balkengraph ĂŒber
deinem Plan zeigt fĂŒr jeden 3-Stunden-Block zwei Werte: Strombedarf
(rot) und Solar/Wind verfĂŒgbar (gelb). Dein Pumpspeicher gleicht den
Unterschied aus. Liefert das Wetter mehr Strom, als gebraucht wird, pumpst
du den Ăberschuss als Wasser nach oben. Fehlt Strom, lĂ€sst du das Wasser
durch die Turbinen wieder herunter. Dieses Ausgleichen
nennt man Lastausgleich.
âïž Aufgaben:
ANenne die wichtigste Stromquelle
Ăsterreichs, Deutschlands und der Schweiz. ErklĂ€re mit der Landkarte,
warum sie sich unterscheiden.
BĂsterreich erzeugte 2024 rund
82 TWh Strom, davon ~60 % aus Wasserkraft. Berechne: 82 · 0,6 = ?
TWh. Vergleiche mit dem Jahresverbrauch von rund 64,5 TWh.
CâEin Land kann sich seinen
Strommix nicht aussuchen." Stimmt das? BegrĂŒnde mit mindestens zwei
Standortfaktoren (Relief, Klima, KĂŒste, FlĂ€che).
SEITE 3 · WETTER & STROM
3 · Wetter macht Strom: Mittagsspitze, AbendlĂŒcke, Dunkelflaute
Sonnen- und Windstrom sind sauber â aber sie richten sich nach dem
Wetter, nicht nach uns. Photovoltaik liefert
ihre Spitze zu Mittag, der Verbrauch hat seine Spitze aber
am Abend. Diese LĂŒcke zwischen Bedarf und Wetterstrom â die
Residuallast â mĂŒssen andere Kraftwerke und
Speicher fĂŒllen.
Richtig ernst wird es bei einer Dunkelflaute.
Dann liegt tagelang Hochnebel ĂŒber dem Land, und es weht kaum Wind. Anfang
November 2024 passierte das in Deutschland. An einem Abend lieferten Wind
und Sonne zusammen nur noch rund 0,15 % des Strombedarfs.
Das treibt den Preis. Strom wird an einer Börse gehandelt â der
Strombörse. Dort kauft man Strom fĂŒr jede
Stunde des nÀchsten Tages im Voraus. In dieser Nacht schoss der Preis in
die Höhe: von durchschnittlich 79 ⏠auf ĂŒber 800 ⏠pro
Megawattstunde. [5]
Auch die Jahreszeiten mischen mit: Im Winter ist der Verbrauch am
höchsten (Heizen, Licht), die Sonnenausbeute aber am niedrigsten. Je
mehr ein Land auf Wetterstrom setzt, desto wichtiger werden
Stromspeicher â und flexible Kraftwerke,
die einspringen können.
đ·Foto gesuchtPhotovoltaik-Dach an einem trĂŒben Hochnebel-Tag im Rheintal â oder schneebedeckte PV-Module im Winter. Kontrast âAnlage da, Ertrag weg".assets/img/buch/energiemanager/wetter-pv-nebel.jpg
đ Echte Zahlen: Dunkelflaute
6. November 2024 (DE): Wind + Sonne zeitweise nur ~0,15 % des Bedarfs ·
Börsenstrompreis ĂŒber 800 âŹ/MWh (Jahresmittel 2024: ~79 âŹ/MWh)
[5]
Merke: Erneuerbare liefern nicht
immer dann, wenn der Strom gebraucht wird. Speicher verschieben die
Energie von der Mittagsspitze in den Abend â und helfen ĂŒber
Dunkelflauten hinweg.
đź In der Simulation: Jeder der 18 Tage hat
sein eigenes Wetter â vom Sonnigen FrĂŒhlingstag ĂŒber Hitzewelle
(Klimaanlagen!), Sommergewitter und Föhnstunden bis zu
Frostnacht und Schneesturm. Das Wetter formt die gelbe
Angebots-Kurve: Beim Sturmtag liefert der Wind sogar nachts â der
Tagesgang steht Kopf. Lies vor dem Planen die Tagesbeschreibung: Sie
verrÀt dir die Strategie.
SEITE 4 · PUMPSPEICHER
4 · Der Pumpspeicher: Die grĂŒne Batterie in den Bergen
Die gröĂte âBatterie" der Alpen besteht aus Wasser und
Höhenunterschied. Ein Pumpspeicherkraftwerk hat zwei Becken: eines im Tal, eines hunderte Meter höher am Berg. Gibt
es StromĂŒberschuss (etwa zur Solar-Mittagsspitze), pumpt es Wasser
nach oben â die Energie steckt jetzt als
Höhenenergie im Bergsee. Wird
Strom gebraucht, rauscht das Wasser durch Druckrohre zurĂŒck ins
Tal und treibt Turbinen an. Ein Pumpspeicher ist
in weniger als zwei Minuten auf voller Leistung. Fehlt plötzlich
Strom, springt er also sofort ein. Genau diese schnelle Notreserve nennt
man Regelreserve â und dabei ist der
Pumpspeicher der wichtigste Helfer im Netz.
Gratis ist das nicht: Der Wirkungsgrad ĂŒber den ganzen Kreislauf liegt bei 75 bis 80 % â von 100 kWh,
die du zum Pumpen einsetzt, kommen also rund 80 zurĂŒck.
[9]
Vorarlberg ist dabei Weltklasse: Das Kopswerk II im Montafon
leistet 525 Megawatt[6],
das unterirdische Obervermuntwerk II weitere 360 MW
[7]. Und am LĂŒnersee plant die illwerke vkw das
LĂŒnerseewerk II: rund 1.000 MW, etwa 1.300 m Fallhöhe, 2,65 Mrd. âŹ
Investition â fast vollstĂ€ndig im Berginneren. [8]
Doppelrolle im Hochgebirge: Der LĂŒnersee (1.970 m) ist Speichersee der illwerke vkw und beliebtes Wanderziel â hier soll mit dem LĂŒnerseewerk II Ăsterreichs stĂ€rkster Pumpspeicher entstehen.
đź In der Simulation: Der Querschnitt zeigt
Oberbecken und Unterbecken (je bis 50 GWh) samt Maschinenhaus â beim
Ablauf siehst du das Wasser durch die Druckrohre flieĂen. Der Wirkungsgrad
ist eingebaut: 1 Pumpe hebt pro Block 4 GWh Wasser und
verbraucht dafĂŒr 4 : 0,75 â 5,3 GWh Strom; 1 Turbine lĂ€sst
6 GWh Wasser ab und liefert 6 · 0,85 â 5,1 GWh. Und wie beim
echten Kraftwerk gilt: Der Beckenstand von heute Abend ist dein
Startkapital fĂŒr morgen â wer im Sommer-Set am Tag 1 nicht vorpumpt, steht
beim Gewitter am Tag 2 ohne Reserve da.
âïž Aufgaben:
AErklÀre mit eigenen Worten und
einer Skizze, wie ein Pumpspeicherkraftwerk Strom âspeichert".
BEin Pumpspeicher nimmt 100 GWh
Strom zum Pumpen auf und liefert spĂ€ter 78 GWh zurĂŒck. Berechne den
Wirkungsgrad: 78 : 100 = ? Gib das Ergebnis in Prozent an.
CâEin Speicher, der 20 %
verliert, lohnt sich nicht." Nimm Stellung: Wann lohnt sich das
Speichern trotzdem? (Denke an die Preise aus Seite 3.)
SEITE 5 · GRUNDLAST & BLACKOUT
5 · Grundlast, Spitzenlast, Blackout: Wer springt wann ein?
Ein Teil des Strombedarfs ist rund um die Uhr da: KĂŒhlhĂ€user,
KrankenhĂ€user, Server, Industrieöfen â die
Grundlast. DarĂŒber steigt der Bedarf ĂŒber den
Tag an, bis zur Spitzenlast am Abend. FĂŒr jede
Aufgabe gibt es eigene Kraftwerke. Die Grundlast tragen zum Beispiel
Laufwasserkraftwerke. Sie nutzen die
stetige Strömung eines Flusses und laufen Tag und Nacht durch. FĂŒr die
kurzen Spitzen am Abend braucht man schnelle Kraftwerke. Pumpspeicher und
Gaskraftwerke springen dann in wenigen Minuten ein.
Wer behĂ€lt bei all dem den Ăberblick? Das ist die Aufgabe der
Netzbetreiber. In Ăsterreich ĂŒberwacht die
Firma Austrian Power Grid (APG) das groĂe Stromnetz â rund um die Uhr.
Reicht die Reserve einmal nicht, kommt der Notfallplan. FĂ€llt die
Frequenz, schalten die Netzbetreiber zuerst zusÀtzliche Reserven dazu.
Hilft auch das nicht, schalten sie ganze Regionen gezielt fĂŒr kurze Zeit
ab. Das nennt man Lastabwurf. Er ist die letzte
Bremse vor dem Blackout â einem
groĂflĂ€chigen Stromausfall, der Tage dauern kann.
Ăsterreich bereitet sich ernsthaft darauf vor. Bundesheer und
Zivilschutz empfehlen jedem Haushalt einen Vorrat. Dazu gehören:
Trinkwasser (etwa 2 Liter pro Person und Tag), haltbare Lebensmittel und
Medikamente fĂŒr rund zwei Wochen. Dazu Taschenlampe, Kerzen, ein
Batterieradio und etwas Bargeld. [11]
Und du? Auch du kannst helfen. Wer Strom spart, entlastet nicht nur
die eigene Stromrechnung, sondern auch das Netz. Schalte GerÀte ganz aus
statt in den Standby. Wasch die WĂ€sche lieber zu Mittag als zur
Abendspitze. Strom genau dann zu verbrauchen, wenn viel davon da ist,
wird in Zukunft immer wichtiger.
đ·Foto gesuchtVorrats-Regal in der Speisekammer: Wasserflaschen, Konserven, Kerzen, Taschenlampe, Kurbel- oder Batterieradio â bewusst arrangiert.assets/img/buch/energiemanager/blackout-notvorrat.jpg
đ Echte Zahlen: Empfehlung
Bundesheer/Zivilschutz: Trinkwasser ~2 l pro Person und Tag,
Lebensmittel- und Medikamentenvorrat fĂŒr ca. 2 Wochen[11] · Netzauftrennung 2021: Stabilisierung nach
rund 1 Stunde dank Reserven und Lastabwurf-PlÀnen
[4]
Merke: Grundlast = stÀndiger
Sockelbedarf, Spitzenlast = kurze Höchstwerte. Ein Blackout ist
unwahrscheinlich, aber möglich â Vorsorge ist Aufgabe von Netzbetreibern
und Haushalten.
đź In der Simulation: Bleibt in einem Block
eine StromlĂŒcke, sackt die Frequenz ab und das Feedback wird rot â
die Bilanz am Tagesende zĂ€hlt jede LĂŒcke und jeden Ăberschuss in GWh
zusammen. FĂŒr ein Set ganz ohne StromlĂŒcke gibt es die Auszeichnung
đ âStabiles Netz", fĂŒr 24 von 24 ausgeglichenen Blöcken
â âPerfektes Set". Zwischen den Tagen erscheinen
âWusstest du?"-Karten mit echten Fakten â vom Kopswerk II bis zu den
magischen 50 Hz.
âïž Abschluss-Aufgaben:
BOrdne zu: KĂŒhlschrank,
E-Herd um 18 Uhr, Krankenhaus, Föhn am Morgen â Grundlast oder
Spitzenlast? BegrĂŒnde kurz.
BErstelle eine
Blackout-Checkliste fĂŒr deine Familie mit mindestens sechs Dingen.
Vergleiche sie mit der Empfehlung des Zivilschutzes.
CSchreibe als
Energiemanager:in einen kurzen Bericht (5 SĂ€tze) an die Gemeinde:
Warum braucht euer Netz Speicher, obwohl genug Kraftwerke da sind?
Verwende die Begriffe Spitzenlast, Dunkelflaute und Regelreserve.
QUELLEN
Quellen & zum Weiterlesen
[1] E-Control: Marktbericht / Pressemappe âStrommix 2024" (April 2025) â
e-control.at ·
ORF: Rekord an Abdeckung durch Erneuerbare â
orf.at
[2] Statistisches Bundesamt: Stromerzeugung 2024 â 59,4 % aus erneuerbaren EnergietrĂ€gern â
destatis.de
[3] Bundesamt fĂŒr Energie (CH): Schweizer ElektrizitĂ€tsbilanz 2024 â
energeiaplus.com
[4] Austrian Power Grid: Frequenzabfall im europĂ€ischen Stromnetz am 8.1.2021 â
apg.at
[5] Bundesnetzagentur: Untersuchung zu Strompreisspitzen wĂ€hrend Dunkelflauten 2024 â
bundesnetzagentur.de ·
ZDF: Dunkelflaute lĂ€sst Strompreise explodieren â
zdf.de
[6] illwerke vkw: Kopswerk II â
illwerkevkw.at
[7] illwerke vkw: Obervermuntwerk II â
illwerkevkw.at
[8] illwerke vkw: Projekt LĂŒnerseewerk II â
luenerseewerk2.at ·
ORF Vorarlberg: Illwerke planen gröĂtes Wasserkraftwerk Ăsterreichs â
vorarlberg.orf.at
[9] Verivox: Pumpspeicherkraftwerk â Funktionsweise und Wirkungsgrad â
verivox.de
[10] Stromliste (Datenbasis Statistik Austria): Durchschnittlicher Stromverbrauch im Haushalt â
stromliste.at ·
Statistik Austria: Energieeinsatz der Haushalte â
statistik.at
[11] Bundesheer: âBlackout und dann?" â Ratgeber fĂŒr die Eigenvorsorge â
bmlv.gv.at ·
Zivilschutz Ăsterreich: Ratgeber Blackout â
zivilschutz.at