Elektrische Netze

Die Stromnetze, oder elektrische Netze, sind grundlegende Infrastrukturen für den Transport und die Verteilung elektrischer Energie, von den Erzeugungsanlagen zu den Endverbrauchern. Sie sind so konzipiert, dass sie Stabilität, Kontinuität und Sicherheit bei der Energieversorgung gewährleisten und die Verluste entlang des Weges minimieren. Der Weg der Energie entlang der Stromnetze gliedert sich dabei in drei Hauptphasen:

1. Erzeugung der Energie
   Die Energie wird in Kraftwerken erzeugt, die entweder mit konventionellen Quellen (Gas, Kohle, Kernkraft) oder mit erneuerbaren Quellen (Photovoltaik, Windkraft, Wasserkraft...) betrieben werden können. In diesem Stadium befindet sich die Energie im Wechselstrom (AC) und bei relativ niedriger Spannung.
   
   

2. Hochspannungstransmission
   Um die Widerstandsverluste zu reduzieren, wird die Energie mittels Transformatoren in Hochspannung umgewandelt und über große Entfernungen durch Übertragungsleitungen transportiert. Die Übertragungsnetze arbeiten mit Wechselstrom (HVAC), aber in einigen Fällen, bei sehr langen Distanzen, wird Gleichstrom (HVDC) für höhere Effizienz verwendet.
   
   

3. Verteilung bei Mittel- und Niederspannung
   An den lokalen Umspannwerken wird die Spannung nach und nach reduziert, um Wohn-, Geschäfts- und Industriegebiete zu versorgen. Hier kommen die intelligenten Netze, Smart Grids, ins Spiel, die Sensoren und digitale Systeme nutzen, um Angebot und Nachfrage in Echtzeit auszugleichen, die Effizienz zu verbessern und die erneuerbaren Energien zu integrieren.
   
   

4. Endverbrauch und Elektromobilität
   Die Energie erreicht die Endverbraucher über Niederspannungsnetze und versorgt Haushalte, Unternehmen und Ladeinfrastrukturen für Elektrofahrzeuge. Mit der Entwicklung der V2G-Technologien (Vehicle-to-Grid) können Elektroautos Energie in das Netz zurückführen, zur Stabilität des Systems beitragen und die Nutzung der Energiequellen optimieren.

Die Entwicklung der Electric Grids ist zunehmend auf Nachhaltigkeit, Digitalisierung und Dezentralisierung ausgerichtet, mit dem Ziel, erneuerbare Energien zu integrieren, Energieverschwendung zu reduzieren und den Übergang zu einer effizienteren und intelligenteren Elektromobilität zu unterstützen.