Produktion und Verbrauch

Gleichzeitigkeit von Erzeugung und Verbrauch

Die Elektrizitätswirtschaft ist bis heute durch das Merkmal gekennzeichnet, dass Erzeugung und Verbrauch des Stroms zeitlich zusammenfallen. Eine ökonomisch sinnvolle Speicherung der benötigten Mengen elektrischer Energie ist nach wie vor nicht möglich. Deshalb hängt die Menge des zu einem bestimmten Zeitpunkt erzeugten Produkts Strom nicht vom erzeugenden Elektrizitätswerk, sondern immer nur vom jeweiligen Verbrauch ab.

Ist der Verbrauch unregelmäßig, so unterliegt auch die Stromerzeugung entsprechenden Schwankungen. Die Anlagen müssen dabei auf den höchsten Verbrauch ausgelegt sein, was dazu führen kann, dass sie in Zeiten mit niedrigem Verbrauch nicht ausgelastet sind.

Dieser Umstand machte sich bereits in der Aufbauphase der Stromversorgung bemerkbar. Es hatte sich herausgestellt, dass Elektrizitätswerke, die vorwiegend Lichtstrom abgaben, nicht rentabel waren und zu gewissen Zeiten, bei denen sich Großabnehmer (z. B. Theater) einschalteten, sogar die Grenze der Leistungsfähigkeit erreichten.

Die Auslastung der Elektrizitätswerke konnte nur durch einen Ausgleich der Belastung verbessert werden. Betriebswirtschaftlich gesehen war es das Ziel, wie bei allen anderen Produktionsprozessen auch, den Nutzen der eingesetzten Betriebsmittel, d.h. alle Anlagen, Geräte, Maschinen und sonstige Arbeitsmittel, zu maximieren. Deshalb bemühten sich die Elektrizitätserzeuger und die Elektroindustrie um die Erschließung neuer Anwendungsmöglichkeiten des Stroms – insbesondere für Wärme und Kraft 1890 kamen die ersten Koch- und Heizgeräte auf den Markt, 1882 gab es das elektrische Bügeleisen, 1900 die Rolltreppe, 1901 den Staubsauger, 1908 die erste elektrische Schreibmaschine usw.

Die entscheidende Ausweitung der Stromproduktion, die sich zum Beispiel. im Deutschen Reich von 1900 – 1912 um das Achtfache steigerte, ging von der industriellen Produktion aus. Stand zunächst der Stromverbrauch für Beleuchtung an erster Stelle, so erhielt nach 1900 die Verwendung für „Kraftzwecke“ den Vorrang.

Grundlast bezeichnet die Netzbelastung, die während eines Tages in einem Stromnetz nicht unterschritten wird.

Da der niedrigste Stromverbrauch meist nachts auftritt, wird die Höhe der Grundlast bestimmt von Industrieanlagen, die nachts produzieren, von der Straßenbeleuchtung sowie von Dauerverbrauchern in Haushalt und Gewerbe. Darüber hinaus kann die Grundlast von Energieversorgungsunternehmen erhöht werden, indem zu Schwachlastzeiten Pumpspeicherkraftwerke gefüllt werden oder Nachtspeicherheizungen eingeschaltet werden.

Als Mittellast bezeichnet man im Kraftwerksmanagement den Bereich der Tageslastkurve, in dem über die Grundlast hinaus zusätzlicher Strom verbraucht.

Als Spitzenlast bezeichnet man die kurzzeitig auftretende hohe Leistungsnachfrage im Stromnetz.

Arbeitsauftrag

  1. Wie sieht der typische Stromverbrauch eines Tages in Deutschland heutzutage aus? Überlege, zu welcher Uhrzeit welche elektrischen Maschinen benutzt werden und wie die Verbrauchskurve eines Tages aussehen könnte. Gestalte die entsprechende Kurve mit den vorbereiteten Linien im Diagramm.
  2. Markiere anschließend die Bereiche für Grundlast, Mittellast und Spitzenlast mit den grünen Linien sowie den Beschriftungen. Platziere die elektrischen Geräte dort unterhalb der Kurve, wo sie deiner Meinung nach für deutlichen Verbrauch sorgen.