Alles zum Thema Netzfrequenz

Übertragungsnetzbetreiber: Wer sind die ÜNB und was machen sie?Definition

Übertragungsnetzbetreiber (kurz ÜNB) betreiben überregionale Stromnetze und transportieren Strom auf der Ebene der Höchstspannung (>220 kV) über längere Distanzen. Sie sind für den sicheren Betrieb, die Instandhaltung und den Ausbau der Stromnetze verantwortlich. Instrumente, um diesen Aufgaben gerecht zu werden sind beispielsweise die Systemdienstleistungen wie die Spannungshaltung, der Versorgungswiederaufbau des Netzes oder die Frequenzhaltung. Das gesamte deutsche Übertragungsnetz ist ca. 35.000 km lang. In dieses wird Strom von Großerzeugern oder aus unterlagerten Netzebenen eingespeist und über die Übertragungsnetze weitergeleitet an die Netze der regionalen Verteilnetzbetreiber (VNB). An den Kopplungsstellen der Übertragungs- und Verteilnetze wird der Strom durch Umspannwerke zu einer niedrigeren Spannung transformiert. Bildlich vorstellen kann man sich die Übertragungsnetze als Stromautobahnen, während die Verteilnetze als Land- oder Kreisstraßen die regionalere Verteilung übernehmen. Nicht nur inländisch, sondern auch über Landesgrenzen hinaus verbinden die ÜNB Stromnetze und arbeiten so gemeinsam am europäischen Verbundnetz.

Am 10. Januar 2019 kam es in Europa zu einem Abfall der Netzfrequenz auf bis zu 49,8 Hertz. Dieser Beinahe-Blackout hat viele Ursachen – aber er ist beileibe nicht das einzige netzerschütternde Ereignis der letzten Wochen.

Was ist die Netzfrequenz?DefinitionHaushaltsüblicher Wechselstrom hat in Deutschland (und Europa) bekanntlich eine Frequenz von 50 Hertz (Hz). Weniger bekannt ist, dass diese Frequenz auch über das Verhältnis von Stromerzeugung und Stromverbrauch in einem Stromnetz Auskunft gibt: Ist die Frequenz zu niedrig, fehlt Strom im Netz – steigt die Frequenz zu sehr an, befindet sich zu viel Strom im Netz. Um die Netzfrequenz bei 50 Hz stabil zu halten, bedarf es eines intelligenten Angebot-Nachfrage-Mechanismus sowie, bei Über- bzw. Unterfrequenz, eines funktionierenden Regelenergiesystems.

Was ist die 49,5-Hertz-Problematik?DefinitionUnterschritt die Stromfrequenz 49,5 Hertz (Hz), schalteten sich viele dezentrale Stromerzeugungsanlagen (DEA) gleichzeitig ab. Verantwortlich dafür waren und sind technische Sicherheitsinstallationen in den Anlagen selbst. Wegen des kontinuierlich größer werdenden Anteils Erneuerbarer Energien führte dies zu systemrelevanten Herausforderungen: Die kollektiven Abschaltungen gefährdeten die konstante Stromversorgung in Deutschland. Zudem sind sie weder wirtschaftlich noch umweltfreundlich – eine flexiblere Lösung musste daher gefunden werden. Diese wurde 2015 mit der Erweiterung der Systemstabilitätsverordnung (SysStabV) geschaffen. Nun werden Biomasse-, Bioenergie-, KWK-, Windkraft- sowie Wasserkraftanlagen gezielt stufenweise abgeregelt, wenn die Netzfrequenz rapide sinkt.

Was ist der Transmission Code?DefinitionDer Transmission Code 2007 ist das Regelwerk, in dem die vier Übertragungsnetzbetreiber die Zugangsbedingungen zum deutschen Stromnetz festlegen. Dieser wurde 1998 zum ersten Mal vom Verbund deutscher Netzbetreiber (heute "Forum Netztechnik/Netzbetrieb" als Teil des VDE) aufgestellt, um auf die Liberalisierung des Strommarktes durch die Neufassung des Energiewirtschaftsgesetzes (EnWG) zu reagieren. Der Transmission Code – streckenweise auch unter dem Begriff Grid Code bekannt – definiert die Zugangsbedingungen zum deutschen Netzregelverbund, da mit der Neufassung des EnWG (Energiewirtschaftsgesetz) von 1998 eine Trennung von Stromerzeugung, -transport und -verteilung ("Unbundling") umgesetzt wurde. Die Fassung, die heute gültig ist, wurde 2007 verabschiedet. Eine Version, die den gesamten europäischen Markt betrifft, wird momentan vom Verband Europäischer Übertragungsnetzbetreiber (ENTSO-E) ausgearbeitet.

Was ist Primärregelleistung (PRL)/ Frequency Containment Reserve (FCR)?Definition

Um die Normalfrequenz von 50 Hertz im bundesdeutschen Stromnetz jederzeit halten zu können, benötigen die vier deutschen Übertragungsnetzbetreiber ein Werkzeug, das unvorhergesehene Schwankungen in Sekundenschnelle ausgleichen kann. Dieses Werkzeug ist die Primärreserve (auch: „Primärregelleistung", abgekürzt PRL) oder vom Verbund der zentraleuropäischen Übertragungsnetzbetreiber ENTSO-E („European Network of Transmission System Operators for Electricity") bezeichnete Frequency Containment Reserve (FCR), die innerhalb von 30 Sekunden verfügbar sein muss, um einen Stromausfall verhindern zu können. Somit ist die Primärreserve die erste zu aktivierende Regelenergieart und die unmittelbare Maßnahme auf eine Abweichung der Netzfrequenz in unzulässigem Betriebsbereich.