Die Frequenz…

Teil I.
Von Egon Dirks.

Nehmen wir sofort an, dass industrielle Elektrostrom-Netze, das sind Netze des industriell hergestellten von fossilen Kraftwerken Elektrostroms und egal, was da der primäre Energieträger ist: Atom, Gas, Kohle oder Stroh, in denen das Wasser zum Dampf gebracht wird und mit Hilfe vom Block – „Turbine-Generator“ (T-G) der IS (Industrie-Strom – allgemeines Verbraucher-Netz 50 Hz) hergestellt wird. Andere Arten von Strom-Netzen waren immer die kleinere autonome lokale Netze, die mit Hilfe von Wasser, Wind, Diesel usw. (Sonstige genannt) ins Leben gebracht waren und meist nur Haushaltsstrom in der Spannungshöhe 0,4 kV produzierten. Derselbe Elektrostrom, wie auch der industriell hergestellte, einer anderen aber Qualität, der Strom der dritten Sorte, spottet man…

Der in ganz Europa produzierter IS kommt praktisch nur von Generatoren (G) 6-10 kV, obwohl in manchen Ecken noch uralte G. 3 kV im Betrieb sind, die im Block mit Trafo 3/6-10 kV ins Netz generieren. G. in sind kleine und große, alte und neue, verschiedene Typen und Leistungen, sie bilden eben die Strom-Kraft-Werke (Stationen), wieder große oder kleine, ABER, wenn bei diesen lokalen Wasser-Wind und-und Stationen keine große Ansprüche auf mögliche Abweichung der Höhe der Elektro-Spannung (U) und der Frequenz (Hz) sind, also, meist brennt das Lämpchen und arbeitet der Kühlschrank – und Okay, dann bei IS ist das ganz anders, sogar ein ältere G. ist schon ein Stör-Faktor bei Arbeit auf dieselbe Schienen 6-10 kV mit einem neuen modernen, die neuen Maschinen (G) werden immer verbessert, die Arbeit diesen Maschinen mit älteren führt zu höheren Stromverlusten usw., aber die Identität der U-Sinusoide ist auch hier nicht so bedeutend, wie die Genauigkeit und Stabilität der Frequenz (Hz), d.h. der G. nahe Helsinki MUSS genau dieselbe 50 Hz ins Netz bringen, wie auch der G. nahe Berlin und das wird von feinster und genauster Elektronik überwacht und stabil gehalten, bei kleinsten Schwankungen der Frequenz folgt die sofortige automatische Abschaltung vom Netz. Das Wichtigste ABER da ist, das der Verlauf der Strom-Sinusoide bei allen G. die auf ein Netz (Sammelschienen) arbeiten muss ZEITGLEICH sein!, nur dann kann man über die Summe der Leistungen von G. reden, nur dann sind die Stromverluste minimal! Also, die Stabilität der Frequenz ist die Stabilität des gesamten Industrie-Strom-Netzes… Ein G. ans Netz anschalten ist eine große und dauernde Arbeit, nicht nur wegen nötigen Synchron und Phasenreihenfolge, sondern bis alle Arbeitsparameter des (T-G) Aggregats seine nominale Werte nicht erreichen, schaltet die Elektronik den G. nie in eine parallele Arbeit mit anderen Aggregaten ein! So, grob angenommen, sieht das G.-Netz 6-10 kV aus. Es ist selten, dass das G.-Netz auf dieser U-6-10 kV Verbraucher zulässt (Einspeisung von G.-Schienen-Netz -heißt es), meist wird die U auf 110 und 220 kV hoch transformiert und schon dann kommt der IS zu den Verbrauchern. Ist doch klar, dass jede Station sein Verbraucher-Netz 110 kV hat und normalerweise noch in das Netz 220-380 kV eingespeist und so mit weiteren Stationen verbunden ist…

Jetzt versuchen wir mal dieses Industrie-Strom-Netz (IS) mit diesen wunderbaren „erneuerbaren“ parallel anschauen. Nehmen wir einen Vertreter von ihnen – den Windstrom und nehmen eben den Windpark, 580 Megawatt vor der Küste Wales. Das wird praktisch eine neue G.-Station, habe geschrieben, 2014 muss die Anlage in den Betrieb genommen werden und die 400 000 britische Haushalte merken das nicht Mal, dass sie auf Windstrom umgeschaltet worden sind. Das aus elektrotechnischer Sicht. Also 50 Hz bei uns in Europa oder 60 Hz in USA, das hat keine Vorteile und ist mehr symbolisch. Das heißt nicht, das bei dieser Frequenz der Strom die beste Qualität hat oder der Wechselstrom muss unbedingt die Frequenz 50 oder 60 Hz haben, bloß alle G. müssen in einer derselben Frequenz arbeiten, dies aus oben genannten Gründen. Genau so auch hier, der Strom von allen 160 Windkrafträder muss zu einer Frequenz gebracht werden, ABER auch im Intervall BEI 50 Hz, weil die ganze Haushaltselektrotechnik mit dieser Frequenz 50 Hz abgestimmt ist (technisch gibt es da viele Wege die Frequenz BEI 50 plus-minus 3-5 Hz festzuhalten), das ist aber schon eine schwere Arbeit, weil hier kommt alles vom Wind (Stärke, Stoßen usw.), er ist der Regulator und je genauer wir den Intervall haben wollen, desto teurer ist die Elektroautomatik und geringer ist der nützlicher Gebrauch der Windstärke. Das ist der Unterschied, bei T-G dreht die Elektronik den G. mit 3000 U/min (das sind die 50 Hz) und Basta, er G. kann nicht anders, sonst fällt er sofort vom Netz weg! Klar doch, dass so ein IS-Netz mit irgendwelchem Strom-Surrogat der dritten Sorte zusammenzuschalten – das geht nicht, geht auch nicht den Surrogat in einer Station zusammenzukratzen und dann versuchen ihn in der Frequenz 50 Hz stabilisieren um ihn DANN ins IS-Netz einspeisen zu können, technisch wieder – kein Problem, wir invertieren doch den Gleichstrom in den Wechselstrom her und zurück, aber was wird das kosten?! Ich will auf einigen Dingen nicht den Halt machen, sage nur über das Zusammenkratzen-Problem. Nur wegen der Differenz der Frequenz aller dieser 160 Räder auf den Sammelschienen haben wir Stromverluste bis 20% und das ist Axiom – je mehr Rädern, desto größer die Verluste, das ist eben das Problem des Zusammenkratzen, dass ich mit G. 10, 100 und 1000 kW erklärt habe. ABER, da steckt ein interessantes Problem drin, solch „Zusammenkratzen“ hat seine Grenze, man kann nicht unendlich viel zusammenkratzen und immer wieder werden Knoten 1000 Megawatt genannt, und das scheint festgestellt und aufgewogen zu sein. Es ist ABER schwer sich vorzustellen diese solche 1000 Megawatt Ökostrom-Knoten mit EIGENEN „intelligenten“ Stromnetzen sich vorzustellen… Und jetzt auch die kalte Dusche obendrauf, die die ganze Welt kennt: Mit solch lokalen „intelligenten“ Stromnetzen von solch Windknoten OHNE teuflisch teuren speziellen Maßnahmen kann man keine Industrie versorgen! Jetzt noch dazu, die neuste Räder sollen 5 Megawatt Leistung sein, dann sind es keine G.-0,4 kV sonst hätten wir 4 000 A pro Phase. Das geht nicht, muss Transformieren dabei sein und nicht irgendwo, sondern beim Rad, auch wegen der Entfernung, da war die Meldung von 45 km vom Ufer und die Strand-Polemik, aber 45 km weit, da muss die Kabelleitung zwischen Rad und Ufer schon 20 kV und höher sein, weil 6-10 kV dürfen es schon nicht sein wegen hohen Stromverlusten in den Leitungen bei solch Entfernungen… Und-und, lauter Probleme… Und wozu?! WOZU das Zusammenschalten des IS mit dem Windstrom?! Und da sind die kluge Nationen (Amis, Japaner usw.) längst zur Frage gekommen, wozu diese unnötige finanzielle, technische und-und Anstrengungen? Da kann man nur Schäden verursachen, warum dem Öko-Strom nicht die nötige Qualität verschaffen und Herstellung-Ortsnahe auch verwenden?! Nicht Nordsee Windstrom nach Bayern und Solarstrom aus Bayern nach Hamburg – jeder Stromtransport sind vor allem Stromverlusten… Und wenn WIR irgendwann, so verstehe ich die Hoffnung der Elektrointelligenz der ganzen Welt, den 30%-igen Haushaltsverbrauch (Verbraucher der 3-Kategorie) in jedem Staat der Welt vom IS-Netz auf den Strom aus erneuerbaren Energien umschalten könnten, um so das IS-Netz um 30 % zu entlasten, das wäre das Beste, was die Menschheit zur Zeit bei diesem Stand der Forschung in der Elektroenergetik der Natur zu Liebe machen kann.

Und schaffen kann das nur der Staat mit den Strom-Monopolisten, die alle wissenschaftliche und ingenieur-technischen Fäden der Elektrostromerzeugung und Versorgung in den Händen halten und deshalb gezwungen werden müssen diese Arbeit planmäßig und flächendeckend durchzuführen… Nicht einige rot-grüne ex-Umweltminister und ihre Satelliten und schon gar nicht die Stadtwerke Coburg oder Weiden… Unsere Ökostrom-Demagogen wollen wie immer die Klügste sein: ABER alles, was wir tun ist gehirnloses Geschrei über Neue Technologien, Effizienzrevolutionen, Milliarden von Subventionen, Speicher Norwegen, Wüstenstrom Nordafrika, „intelligente“ Stromnetze und Zähler und-und… Selbst das jonglieren mit diesen Schablonen zeigt nur eins – dumm und leer! Interessantes Detail: Die Engländer schalten also 2014 ihr bestehendes Netz 6-10 kV (400 000 Haushalte) auf den Windstrom um, aber zwei Tage lang gibt es keinen Wind, alle 160 Windrädern stehen. Was dann?! Kein Problem, die Automatik schaltet das Netz aufs vorgesehene Reservenetz um, bis der Wind mal wieder da ist. Und wieder merkt das niemand. D.h., die Netze lassen sich problemlos reservieren, sie lassen bloß eine parallele Arbeit nicht zu! Und uns kommen auch nie ins Gehirn den Engländern neue „intelligente“ Stromnetze und neue „intelligente“ Stromzähler anzubieten, dieses „Raub-Geschenk“ halten unsere Ökostrom-Spekulanten für das eigene Volk…

Es wäre nicht alles über „zukünftige“ EE-Stromnetze gesagt, wenn wir den Wüstenstrom raus lassen würden. Also, „Der erste Wüstenstrom fließt in fünf Jahren“, Südd.Z. Nr. 160 15.07.10., riesiges Interview der Zeitung mit einem DESERTEC-Initiator, der die „Sonnenenergie“ aus Sahara für Europa herstellen wird. Mit Regierungen von Marokko, Algerien und Tunesien wird über Stromdurchleitung und Kraftwerke bis zu 1000 Megawatt Leistung gesprochen… Was Energie und Solarstrom angeht, da schämt man sich diese Naivität zu lesen, ABER, -“Marokko ist das einzige Land in Afrika mit einer direkten Stromverbindung nach Europa“. Was ist das?! Über diese uralte Leitung zwischen Marokko und Spanien lese ich schon das zweite Mal (Paul van Son). Und das zweite Mal hängt bei mir die Frage an der Zunge: Soll wohl ganz Europa durch diese Leitung mit Strom Sahara versorgt werden? Vor kurzem hat mir mein Freund Ulrich Nagel aus Sachsen, wie auch ich Elektriker, auf meine Anfrage die Tabelle der zulässiger Stromdichte (A/mm Quadrat) gemailt, wenn jetzt diese „Spezialisten“ von „Desertec“ mir die Spannungshöhe und Phasendurchschnitt dieser Leitung mitteilen, da sage ich ihnen, wie viele Ampere (Leistung) sie durch diese Leitung durchschieben können und wie viele hunderte Haushalte in Europa damit mit Strom-Sahara versorgt werden können… Ich würde leichter glauben, dass dieser Ökostrom mit Zugvögeln zu uns gebracht wird, als durch diese Leitung: Im Frühjahr aus Nord-Afrika, im Herbst aus Strom-Speichern in Norwegen, was kann der Natur mehr zu Liebe sein?! Eins bin ich mir sicher: In fünf Jahren werden wir alle den Atom-Strom aus Schweden und Finnland in jeder Steckdose haben, aber als rot-grüner Ökostrom bezahlen…

Und wie immer zum Nachdenken. Habe schon geschrieben, dass vor 30. Jahren war eine Meldung – die wichtigste Energie-Zentren in ganz Europa mit einem Strom-Netz 380 kV verbinden. Der Auswahl der Spannungshöhe 380 kV kommt aus USA, bei ihnen ist das die mittlere Hochspannung, wie bei und 110 kV. Die erste Leitung sollte zwischen Stockholm und Göteborg gebaut werden. Schon lange Zeit her, habe ich mich von allen Fragen der Stromversorgung getrennt und ehrlich gesagt, wenn nicht der rot-grüne Öko-Blödsinn in der dümmster Form, hätte ich mich auch weiter von diesen Fragen fern gehalten. Aber da lese ich Meldungen in der Presse über ein Kabel zwischen Norwegen und Niederlande, wenn so ein Kabel existiert, dann ist es nicht 6-10 kV, Alu, 95 mm Quadrat Durchschnitt, dann ist es ein elektrostrategisches Kabel… Durch den Thüringer Wald wird eine Freileitung 380 000 V gebaut (Südd.Z.) und „erneuerbare“ wurden sogar ins Spiel gebracht… Die Schweden und Finnen bauen jetzt rasch AKWs um Atom-Strom zu verkaufen, also haben sie reale Möglichkeit den Strom hierher UNS zu liefern, das sind schon keine Anekdoten von Speicher Norwegen und Strom Sahara…

Und Resümee: Die Hammerfrage also ist -DIE FREQUENZ! Und weiter zum Schluss – was Reservierung in der Stromversorgung ist und wie sie hergestellt wird…

23.07.10.

Diesen Artikel habe ich im Juli 2010. geschrieben und in der ZEIT-Online veröffentlicht. Ich sollte den Artikel früher in die „Elektroenergetik“ umkopieren, ich aber dachte nicht, dass ich nochmal mit dem Thema „Frequenz“ zu tun bekomme, jetzt aber wird so viel Mist über Netz-Frequenz und Netz-Stabilität geschrieben, dass ich versprochen habe manchen Schwachsinn zu erklären, ABER das geht nicht ohne diesen Artikel, ihn als Basis anzunehmen… Der Artikel wurde jetzt mit kleinen Korrekturen kopiert…

Egon Dirks, den 08.05.14.