Die Regelzonen in Deutschland – wie Supermärkte für Strom
Vier große Regelzonen gibt es in Deutschland: Hier wird Strom erzeugt und verteilt. Wie die Waren im Supermarkt müssen auch die Stromflüsse in den Regelzonen in der richtigen Menge und Verteilung organisiert sein. Hier erfährst du, wie das geht und wie sich die erneuerbaren Energien auf die Stromverteilung auswirken.
Das Wesentliche in Kürze
Was ist eine Regelzone? Eine Regelzone ist ein eigener Bereich im Stromnetz. Innerhalb einer Regelzone müssen Stromerzeugung und Stromverbrauch immer ausgeglichen sein. Hinsichtlich seines Stroms ist Deutschland in vier Regelzonen unterteilt.
Rolle der Übertragungsnetzbetreiber: Für jede Regelzone gibt es einen Übertragungsnetzbetreiber. Er stellt die zuverlässige und gleichmäßige Versorgung seiner Regelzone mit Strom sicher und ist sozusagen der „Chef“ für das jeweilige Gebiet.
Entwicklung der Regelzonen: Die Regelzonen in Deutschland haben sich historisch entwickelt – deshalb gibt es vier verschiedene. Für Europa ist das eher ungewöhnlich, denn in vielen anderen Ländern gibt es nur eine einzige Regelzone.
Einfluss der erneuerbaren Energien: Der Ausbau der erneuerbaren Energien stellt die Übertragungsnetzbetreiber bisweilen vor Herausforderungen. Moderne Technologien wie künstliche Intelligenz können helfen, die Stromflüsse effizienter zu steuern.
Überblick über die Regelzonen in Deutschland
Das Stromnetz in Deutschland hat sich historisch so entwickelt, dass es aus vier großen Teilen zusammengesetzt ist. Diese Teile sind heute nicht mehr getrennt voneinander, sondern über sogenannte Kuppelstellen miteinander verbunden. Zusammen decken diese vier Teile, die Regelzonen, das gesamte Bundesgebiet ab.
Jede Regelzone für Strom unterliegt der Kontrolle eines Übertragungsnetzbetreibers (ÜNB). In Deutschland sind die Übertragungsnetzbetreiber folgende Unternehmen:
50Hertz
Amprion
TenneT
TransnetBW
Ein Übertragungsnetzbetreiber ist, wie der Name vermuten lässt, jeweils für ein Übertragungsnetz verantwortlich – auch von ihnen gibt es vier in Deutschland. Zum Übertragungsnetz gehören die Stromleitungen, die Strom mit höchster Spannung über sehr weite Strecken transportieren. Vom Übertragungsnetz gelangt der Strom in die Verteilnetze, die mit geringerer Spannung und regional arbeiten.
Die Regelzonen in Deutschland unterschiedlich groß: Eine (überwacht durch TenneT) läuft quer durchs ganze Land, eine andere umfasst nur einen Teil von Baden-Württemberg (TransnetBW). Sie sind nicht nur miteinander verbunden, sondern auch mit den Nachbarländern, sodass Deutschland Strom aus anderen Ländern importieren beziehungsweise dorthin exportieren kann. Zum Beispiel verbindet die Regelzone von 50Hertz Deutschland mit Polen, Tschechien und Dänemark.
Die meisten europäischen Länder haben nur eine einzige Regelzone – zum Beispiel Österreich und Frankreich. Andere, wie Schweden und die Schweiz, haben so wie Deutschland mehrere.
Insgesamt gibt es im Verband Europäischer Übertragungsnetzbetreiber 42 Übertragungsnetzbetreiber (und damit Regelzonen) in 35 Ländern. Allerdings kann die Aufteilung unterschiedlich sein: Manchmal ist ein Übertragungsnetzbetreiber für mehrere Regelzonen verantwortlich, manchmal teilen sich mehrere ÜNB eine Regelzone.
Warum gibt es in Deutschland genau vier Regelzonen mit vier Übertragungsnetzbetreibern? Um das zu beantworten, tauchen wir ein bisschen in die Geschichte ab.
So haben sich die Regelzonen in Deutschland entwickelt
Um die Zeit des Übergangs vom 19. ins 20. Jahrhundert wurden in Deutschland staatliche Konzessionen (Erlaubnisse) an Stromunternehmen vergeben. Diese durften damit als Monopole Strom in ihr jeweiliges Gebiet liefern. Stromverkauf und Netzbetrieb waren nicht, wie heute, getrennt.
In den Dreißigerjahren wurde der Strommarkt unter den größten Versorgern aufgeteilt. Nach dem Zweiten Weltkrieg und der Teilung Deutschlands gab es deshalb insgesamt 23 große Stromversorger – 8 davon in Westdeutschland und 15 (in Form von sogenannten Bezirkskombinaten) in der DDR.
Nach der Wiedervereinigung kam es zu einer Neuverteilung, nach der nur noch neun Akteure auf dem Strommarkt übrig blieben.
Diese Neuordnung blieb bis zur Liberalisierung des Strommarkts kurz vor der Jahrtausendwende bestehen. Die Liberalisierung sollte den Strommarkt für den Wettbewerb öffnen. Aus Angst vor wirtschaftlichen Verlusten gingen die verbleibenden Versorger mehrere Fusionen ein, sodass am Ende noch vier Akteure auf dem Markt aktiv waren: E.ON, Vattenfall, RWE und EnBW. Unter ihnen war Deutschland in vier große Versorgungsgebiete (die heutigen Regelzonen) aufgeteilt.
Der erwünschte Wettbewerb auf dem Markt blieb aus. Kleinere Unternehmen hatten einfach keine Chance, sich gegen diese großen Akteure durchzusetzen. Deshalb legte die Bundesregierung nach und beschloss das „Unbundling“: Stromerzeugung, Stromversorgung und Netzbetrieb durften jetzt nicht mehr in der Hand desselben Unternehmens liegen. Die Übertragungsnetze wurden daher verkauft – und so entstanden die Regelzonen für Strom, wie es sie heute in Deutschland gibt, unter Leitung der ÜNB.
Jetzt bist du geschichtlich auf dem neuesten Stand. Wozu sind die Regelzonen aber gut – und was haben sie mit Supermärkten zu tun?
Regelzonen verstehen: ein Vergleich mit Supermärkten
Stell dir vor, du leitest einen Supermarkt. Damit die Menschen, die bei dir einkaufen, zufrieden sind, brauchst du immer genau die richtige Menge Waren in deinen Regalen: Zu wenige dürfen es nicht sein, sonst kommt es zu einem Mangel und entsprechender Verärgerung. Zu voll darf der Markt aber auch nicht sein, sonst stehen die Waren überall herum und führen zu Unfällen.
Ähnlich geht es in einer Regelzone für Strom zu: Der zuständige Übertragungsnetzbetreiber muss jederzeit darauf achten, dass alle Akteure in seinem Zuständigkeitsbereich genau die richtige Menge Strom erzeugen beziehungsweise verbrauchen. Er ist vor allem dafür verantwortlich, das Netz stabil zu halten – sowohl eine Überlastung als auch ein Strommangel sind zu vermeiden. In der Praxis bedeutet das: Die Netzfrequenz von 50 Hertz im deutschen Stromnetz darf weder (wesentlich) höher noch niedriger sein.
Um das zu gewährleisten, haben die Übertragungsnetzbetreiber in ihrer jeweiligen Regelzone viel zu tun:
Sie sammeln täglich von allen Akteuren (Stromerzeuger, Stromlieferanten, Industrie etc.) in ihrer Regelzone Informationen darüber, wie viel Strom diese am nächsten Tag erzeugen und verbrauchen.
Darauf basierend finden sie heraus, wo es eventuell zu Engpässen kommen könnte, und planen Gegenmaßnahmen, zum Beispiel den Redispatch: Sie drosseln bestimmte Kraftwerke und weisen andere an, mehr Leistung zu liefern, um das Netz zu stabilisieren.
Kommt es zu unerwarteten Abweichungen (weil etwa ein Kraftwerk ausfällt), müssen die Übertragungsnetzbetreiber diese schnellstmöglich ausgleichen. Mittels der Kuppelstellen lässt sich Strom an andere Regelzonen übertragen oder aus diesen beziehen.
Wenn auch das nicht ausreicht, greifen die ÜNB innerhalb von Sekunden bis Minuten auf die Regelleistung zu: Bestimmte Kraftwerke liefern dann mehr Energie oder Betriebe der Großindustrie nehmen mehr ab, sodass die Stromflüsse wieder ausgeglichen sind.
Das alles ist aufwendig und erfordert viel Feinjustierung. Schon kleine Schwankungen können zu Stromausfällen führen. Die Übertragungsnetzbetreiber leisten also in ihren Regelzonen wichtige Arbeit.
Erneuerbare Energien – Chaos in den Regelzonen?
Strom aus erneuerbaren Energien – allen voran Windenergie und Solarenergie – ist weniger berechenbar als Strom aus konventioneller Produktion mit fossilen Brennstoffen. Die Sonne scheint schließlich nicht immer und es gibt windstille Tage. Dafür ist EE-Strom sauber, nachhaltig und deutlich günstiger.
Das Stromnetz ist wegen der Schwankungen einigen Herausforderungen ausgesetzt. Kurzfristige Witterungsänderungen können dazu führen, dass die Übertragungsnetzbetreiber in ihren Regelzonen häufiger gegensteuern müssen. Dazu ist eine Zusammenarbeit über die Regelzonengrenzen hinaus sinnvoll und üblich. Auch die Regelleistung kommt zum Einsatz.
Es gibt aber bereits neue Ideen und Technologien, die helfen können, das Netz auch in Zukunft zu entlasten:
Neue Speichertechnologien oder auch die Nutzung der zahlreichen Photovoltaik-Speicher in Deutschland könnten dazu beitragen, Überschüsse abzufangen und Strommangel auszugleichen.
Über das Smart Grid kommunizieren alle am Stromnetz Beteiligten in Echtzeit miteinander. Sie können Strom intelligent erzeugen und speichern, ohne dass es zu Überlastungen kommt. Kleine private Anlagen sind ebenso verbunden wie riesige Kraftwerke.
Mithilfe künstlicher Intelligenz lassen sich unzählige Informationen in kürzester Zeit verarbeiten, um tragfähige Prognosen zu erstellen. So erkennt die KI zum Beispiel typische Verbrauchsmuster und berücksichtigt Wetterbedingungen – alles automatisch. Das ist eine wichtige Voraussetzung für das Funktionieren des Smart Grids.
Dynamische Stromtarife regen Verbrauchende dazu an, Strom gerade dann zu nutzen, wenn ein Überschuss vorhanden ist. Dafür gibt’s den Strom günstiger. Wusstest du, dass du diese Möglichkeit jetzt schon nutzen kannst?
Insgesamt bedeuten die Schwankungen in der Erzeugung von sauberem Strom zwar kurzfristig einige Herausforderungen. Langfristig ist der grüne Strom aber eine nachhaltige, umweltfreundliche und wesentlich preiswertere Alternative zu Strom aus Braunkohle oder Gas.
Fazit: Fortschritt vom 19. Jahrhundert bis heute
Die Regelzonen in Deutschland haben sich über mehr als 100 Jahre herausgebildet und bleiben vermutlich noch einige Zeit bestehen. Das bedeutet nicht, dass das Stromnetz auf dem Stand des 19. Jahrhunderts bleibt. Im Gegenteil: Es wird ständig erweitert, modernisiert und auf den immer größeren Anteil an Strom aus erneuerbaren Energien vorbereitet.
Damit in jeder Regelzone das Netz stabil bleibt, sind zahlreiche Maßnahmen im Spiel. In der Zukunft spielen sicher die Digitalisierung und dieFortschritte im Bereich künstlicher Intelligenz sowie Speichertechnologien eine wichtige Rolle. Beides ist auch für dich relevant, wenn du günstigen, sauberen Strom erzeugen und nutzen möchtest – zum Beispiel mit einer Photovoltaik-Anlage von 1KOMMA5°. Informiere dich bei einem 1KOMMA5 Meisterbetrieb in deiner Nähe, wie du schon heute am Strommarkt von morgen teilnehmen kannst.