Spannungsebenen

Struktur des deutschen Stromnetzes

Unser Stromnetz weist vier Spannungsebenen auf, die mit Wechselstrom betrieben werden und durch Transformatoren miteinander verbunden sind.

Die Höchstspannungsebene arbeitet mit 220.000 Volt und 380.000 Volt und hatte nach Angaben des BMWi im Jahr 2015 in Deutschland eine Länge von circa 35.000 Kilometern. Sie bildet den Anschluss an die europäischen Netze und dient zur Verbindung der Ballungsräume über große Entfernungen mit großen Fernleitungen sowie zur Versorgung sehr großer Industriebetriebe. Ihre Leitungen sind die Autobahnen des deutschen Stromnetzes.

An diese Ebene sind die Großkraftwerke angeschlossen. Die Energie wird durch Umspannwerke an die Hochspannungsebene übergeben, welche mit Spannungen von 60.000 bis 220.000 Volt operiert und eine Länge von etwa 77.000 Kilometern aufweist. Sie  dient der überregionalen Verteilung des Stroms und beliefert lokale Stromversorger sowie große Industrieanlagen, größere Gewerbebetriebe und die Eisenbahnen.

Die nächste Ebene, die Mittelspannungsebene, arbeitet bei 6.000 bis 60.000 Volt, hat eine Länge von etwa 479.000 Kilometern und beliefert unter anderem regionale Verteilernetze sowie kleinere und mittlere Betriebe in der Industrie und im Gewerbe wie zum Beispiel Krankenhäuser.

Die Niederspannungsebene liefert schließlich den Strom mit der bekannten Spannung von 230 Volt oder 400 Volt an die Endverbraucher wie zum Beispiel die Haushalte, kleinere Gewerbeunternehmen und landwirtschaftliche Betriebe. Die Länge dieses Netzes betrug 1,23 Millionen Kilometer.

Das gesamte Stromnetz hatte 2015 eine Länge von etwa 1,8 Millionen Kilometern und benötigt zur Versorgung der unterschiedlichen Spannungsebenen 550.000 Transformatoren. Etwa 1,45 Millionen Kilometer dieses Netzes oder fast 81 Prozent waren 2015 Erdkabel. Da sich der Strom praktisch nicht speichern lässt, muss in dieses Netz in jeder Sekunde soviel Energie eingespeist werden wie benötigt wird, was einen enormen Aufwand an Regelungskapazität bedeutet, um das Netz stabil zu halten. Besonders kritisch ist hierbei die Netzfrequenz von 50 Hertz, die sehr empfindlich auf Schwankungen im Netz reagiert, was wiederum weitgehende negative Auswirkungen hat. Deshalb dient die Netzfrequenz auch als Indikator für die Steuerung der Stabilität des Stromnetzes. Dies gilt nicht nur für das deutsche Netz sondern wegen der Verknüpfung mit den anderen Staaten für das gesamte europäische Verbundnetz.