Spannungsebenen einfach erklärt: So funktioniert unser Stromnetz

In Deutschland ist das Stromnetz in vier verschiedene Spannungsebenen unterteilt: Höchstspannung, Hochspannung, Mittelspannung und Niederspannung. Das ist notwendig, weil der Strom je nach Transportweg und Anwendung unterschiedliche Spannungen benötigt. Die Grenze zwischen Hoch- und Niederspannung liegt bei 1.000 Volt Wechselstrom bzw. 1.500 Volt Gleichstrom. Alles darüber zählt zum Hochspannungsbereich, alles darunter zum Niederspannungsbereich.

Auch bei der Art der erforderlichen Netze gibt es eine Unterscheidung: Übertragungsnetze leiten Höchstspannung und Verteilnetze leiten Hochspannung, Mittelspannung und Niederspannung.

Die zwei Begriffe ähneln sich zwar, doch sie bezeichnen unterschiedliche Blickwinkel auf das Stromnetz:

• Spannungsebenen beschreiben die technische Struktur des Stromnetzes: Mit welcher elektrischen Spannung wird der Strom transportiert?

• Netzebenen beschreiben die organisatorische Struktur des Stromnetzes: Wer ist für welchen Teil des Netzes verantwortlich?

Aber warum brauchen wir mehrere Spannungsebenen? Wäre es nicht viel einfacher, eine Leitung vom Kraftwerk direkt zu dir nach Hause zu legen?

Strom muss oft über sehr weite Strecken transportiert werden, zum Beispiel von einem Windpark in der Nordsee bis in die Industriegebiete im Süden Deutschlands. Je länger die Strecke, desto mehr Strom geht unterwegs durch den elektrischen Widerstand der Leitungen verloren.

Hier kommt die Spannung ins Spiel: Je höher die Spannung, desto geringer sind die Verluste beim Stromtransport. Deswegen wird der Strom in Höchstspannungsleitungen mit bis zu 380.000 Volt transportiert – zum Vergleich: Aus deiner Steckdose kommen 230 Volt, also eine circa 1650-mal geringere Spannung. So geht während des Transportes in den Höchstspannungsleitungen nur wenig Energie verloren.

Für die Verwendung in Haushalten und Betrieben wäre eine so hohe Spannung aber viel zu gefährlich. Deswegen wird der Strom in Umspannwerken stufenweise auf niedrigere Spannungen heruntertransformiert, bis er schließlich in deiner Steckdose ankommt.

Ohne die Unterteilung in Spannungsebenen wäre unser heutiges Stromnetz nicht denkbar. Sie sind ein Grundpfeiler für eine zuverlässige und effiziente Stromversorgung.

Um die Spannungsebenen und das Stromnetz besser zu verstehen, hilft ein Vergleich mit dem Straßennetz: Wie der Verkehr verschiedene Straßentypen für unterschiedliche Strecken und Geschwindigkeiten braucht, benötigt auch der Strom angepasste Spannungsebenen für seinen Weg.

Zu unterscheiden ist zwischen der Kapazität des Netzes und den Anwendungen – so kann das Niederspannungsnetz etwa bis zu 1.000 Volt transportieren (Kapazität), du brauchst in deinem Haushalt aber nur 230 Volt davon (Anwendung).

Die steigende Produktion erneuerbarer Energien stellt das deutsche Stromnetz vor neue Herausforderungen. Ein großer Teil des erneuerbaren Stroms wird im windreichen Norden und Osten sowie auf See erzeugt. Viele Verbrauchszentren und große Industrien befinden sich allerdings im Süden und Westen. Um den im Norden erzeugten Windstrom zu den Verbrauchern im Süden zu transportieren, müssen die Stromtrassen über weite Strecken ausgebaut und optimiert werden.

Zwar hat der Netzausbau in den letzten Jahren bereits an Fahrt gewonnen, aber dennoch bleiben Herausforderungen: Die wetterabhängige Einspeisung aus Wind- und Solarkraftwerken führt zu stärkeren Schwankungen im Netz als früher. Um die Netzstabilität zu gewährleisten, müssen Stromerzeugung und -verbrauch ständig überprüft und koordiniert werden.

Dabei sollen künftig Smart Grids helfen – intelligente Stromnetze, die durch Kommunikation und Steuerung zwischen Erzeugern, Verbrauchern und Netzbetreibern das Stromnetz in Echtzeit überwachen und regeln. Sie können flexibel auf Schwankungen reagieren und die Spannungsebenen in Deutschland stabil halten.

Du willst aktiv zur Stabilität der Spannungsebenen und des Stromnetzes beitragen und bares Geld sparen? Möglich wird das mit Solaranlage und Stromspeicher in Kombination mit einem dynamischen Stromtarif und einem smarten Steuerungssystem – dem intelligenten Gesamtsystem von 1KOMMA5°.

Der dynamische Stromtarif Dynamic Pulse von 1KOMMA5° gibt dir direkten Zugang zur Strombörse. Damit werden schwankende Strompreise für dich zum Vorteil: Du kaufst Energie immer dann ein, wenn sie besonders günstig ist. Das ist zum Beispiel der Fall, wenn besonders viele erneuerbare Energien durchs Netz fließen und die Nachfrage gerade gering ist – etwa nachts, wenn Windparks arbeiten, aber alle schlafen und keinen Strom benötigen. Du nutzt somit stets den günstigsten und den saubersten Strom. Manchmal wirst du sogar für die Abnahme von Strom belohnt, weil du dadurch ein Überangebot ausgleichst – dann erhältst du den sogenannten negativen Strompreis.

Heartbeat AI, das intelligente Steuerungssystem von 1KOMMA5°, übernimmt dabei die komplette Koordination. So kannst du beispielsweise

• nachts automatisch dein E-Auto und deinen Stromspeicher aufladen lassen, wenn die Energie besonders günstig ist, und

• bei hohen Preisen den Strom aus deinem Stromspeicher nutzen, um keine überteuerten Preise zu zahlen.