Regelenergie

Wie wird Regelenergie genutzt?

Um eine sichere Stromversorgung zu ermöglichen, muss nicht einfach nur viel Energie in das Stromnetz eingespeist werden. Im Gegenteil: Stromproduktion und -verbrauch müssen sich jederzeit im Gleichgewicht befinden. Bei einer drohenden Über- oder Unterversorgung kommt deshalb Regelenergie zum Einsatz, um das Stromnetz zu stabilisieren.

 

Was ist Regelenergie?

Schwankungen in Produktion und Nachfrage können viele Ursachen haben. Beim Ausfall eines Kraftwerks sinkt plötzlich die Menge der verfügbaren Energie, beim Ausfall eines Großverbrauchers hingegen die Energienachfrage. Eine derartige Über- oder Unterversorgung führt zu Schwankungen in der Netzfrequenz, welche wiederum Schäden an elektrischen Verbrauchern zur Folge haben kann.

Im schlimmsten Fall führt eine Abweichung von der vorgegebenen Netzfrequenz zum vollständigen Zusammenbruch des Stromnetzes. Denn die Maschinen im Kraftwerk produzieren Strom, dessen Frequenz der des Stromnetzes entspricht. Steigt oder fällt die Netzfrequenz, müssen die Maschinen entsprechend schneller oder langsamer arbeiten. Kleine Abweichungen können Kraftwerke tolerieren, bei größeren schalten sie sich zum Schutz ihrer Maschinen automatisch selbst ab.

Um Schwankungen der Netzfrequenz auszugleichen, wird Regelenergie benötigt, die zusätzlichen Strom bereitstellt oder Überschüsse abbaut. Je nachdem, ob die Stromproduktion erhöht oder gesenkt werden muss, handelt es sich dabei um „positive“ oder „negative“ Regelenergie.

 

Wie wird Regelenergie bereitgestellt?

In beiden Fällen passen die Stromproduzenten ihre Leistung an. Dies geschieht in mehreren, aufeinander folgenden Schritten. Stell Dir als Beispiel vor, dass ein Großkraftwerk aufgrund eines Maschinenschadens plötzlich keinen Strom mehr liefert. Der Mangel an eingespeister Energie führt dazu, dass die Netzfrequenz sinkt. Wenn keine Regelenergie bereitstünde, würden die Maschinen der anderen Kraftwerke daraufhin langsamer laufen, im schlimmsten Fall würden sie abgeschaltet.

Für einige Sekunden genügt die Trägheit der Maschinen, um die normale Funktion aufrechtzuerhalten. Diese „Sekundenreserve“ verschafft der Primärreserve, also den schnellsten Kraftwerken wie Pump- oder Batteriespeicherkraftwerken, bis zu 30 Sekunden Zeit, um ihre Leistung hochzufahren.

Auf die Primärreserve folgt innerhalb von höchstens 5 Minuten die Sekundärreserve, bereitgestellt von den Spitzenlastkraftwerken. Darauf folgt maximal 15 Minuten nach dem ursprünglichen Kraftwerksausfall die Tertiärreserve, geliefert von Mittellastkraftwerken. Jeder Schritt ersetzt dabei den vorangegangenen, so dass die zuvor hochgefahrenen Reserven gleich wieder heruntergefahren werden können. Nach spätestens einer Stunde muss der Verursacher des Ausfalls selbst dafür sorgen, dass genügend Strom produziert wird. Entweder er fährt zu diesem Zweck andere Kraftwerke in seinem eigenen Besitz hoch oder er kauft Strom von außerhalb ein.

Bei negativer Regelenergie, etwa beim Ausfall eines Großverbrauchers, werden umgekehrt Kraftwerke gedrosselt oder Energiespeicher geladen. Auch Verträge mit Großabnehmern können dabei helfen, die Nachfrage nach Strom an die veränderte Produktion anzupassen.

Das Recht, Regelenergie bereitzustellen, wird vom Stromnetzbetreiber unter ausgewählten Kraftwerksbetreibern versteigert. Diese müssen dafür nachweislich in der Lage sein, in der vorgegebenen Zeit die benötigte Energie zu liefern. Dafür, dass sie Reserven vorhalten, erhalten sie einen pauschalen Leistungspreis, für tatsächlich gelieferte Regelenergie einen hohen Arbeitspreis.

 

Regelenergie im erneuerbaren Stromnetz

Als Anfang der 2000er Jahre in Deutschland der Ausbau der Erneuerbaren Energien begann, gab es Befürchtungen, dass vor allem die kaum planbare Wind- und Solarenergie zu einem Anstieg an benötigter Regelenergie führen würde. Tatsächlich war jedoch das Gegenteil der Fall: Dadurch, dass sich die Stromerzeugung auf viele kleine Kraftwerke verteilte, sank der Bedarf an Regelenergie. Denn selbst dann, wenn eine einzelne Anlage mehr oder weniger Strom als erwartet produziert, gleichen dies die vielen anderen Anlagen meist problemlos aus. Auf diese Weise hilft die Energiewende also sogar dabei, die Stromversorgung in Deutschland stabiler und sicherer zu machen.

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