Was ist die Netzfrequenz?
Die Netzfrequenz ist die Geschwindigkeit, mit der der Wechselstrom (AC) durch das Stromnetz fließt. Die Netzfrequenz wird in Hertz (Hz) gemessen. In Deutschland und Europa beträgt die Netzfrequenz 50 Hz und ist stabil. Das bedeutet, dass der Strom 50 Mal pro Sekunde seine Richtung ändert. Ausnahmen davon sind kurzfristige regeltechnische Abweichungen. Die Überwachung der Netzfrequenz ist wichtig, um Spannungsabfälle zu erkennen die zu Stromausfällen führen können.
Inhaltsverzeichnis
- Was ist die Netzfrequenz?
- Wie hoch ist die Netzfrequenz in Deutschland und Europa?
- Wie hoch ist die Netzfrequenz in den USA und Japan?
- Wie hoch ist die aktuelle Netzfrequenz?
- Was passiert, wenn die Netzfrequenz zu niedrig oder zu hoch ist?
- Was passiert mit der Netzfrequenz bei einem Blackout?
- Mit welchen Maßnahmen kann die Netzfrequenz beeinflusst werden?
- Welche Messgeräte werden zur Messung der Netzfrequenz verwendet?
- Was führt zu Störungen der Netzfrequenz?
- Was kann ein Kriminologe anhand der Netzfrequenz ablesen?
Wie hoch ist die Netzfrequenz in Deutschland und Europa?
In Deutschland und Europa beträgt die Netzfrequenz flächendeckend 50 Hz. Früher jedoch waren verschiedene “Frequenzen” - oder besser gesagt “Wechselzahlen pro Sekunde” - normal. Dank dem Physiker Heinrich Hertz wurde “Hz” als Einheitsgröße für die Frequenz eingeführt und somit vereinheitlicht.
Wie hoch ist die Netzfrequenz in den USA und Japan?
In den USA ist die Netzfrequenz 60 Hz und in Japan gibt es sowohl 50 als auch 60 Hz als Netzfrequenzen, die nebeneinander bestehen.
Wie hoch ist die aktuelle Netzfrequenz?
Was passiert, wenn die Netzfrequenz zu niedrig oder zu hoch ist?
Damit die Netzfrequenz stabil gehalten werden kann, braucht es Regelenergie. Fällt die Frequenz unter die 50 Hz, sind zusätzliche Einspeisungen oder Lastabwurf (die Reduzierung von Verbrauch) von Nöten, was positive Regelenergie genannt wird. Ist die Netzfrequenz zu hoch, muss die Einspeisung gesenkt werden, was auch als negative Regelenergie bezeichnet wird. In Deutschland sind die Übertragungsnetzbetreiber für die Netzregelung und die damit einhergehende Beschaffung der Regelenergie zuständig.
Welche Maßnahmen bei einer zu niedrigen Netzfrequenz?
Welche Maßnahmen bei einer zu hohen Netzfrequenz?
Steigt die Netzfrequenz über 50 Hz, reduzieren die Kraftwerke ihre Einspeiseleistung. Bei älteren Kohle- und Kernkraftwerken dauert das länger. Schneller anpassen können sich beispielsweise Erneuerbare-Energien-Anlagen, wie Windkraft- oder Photovoltaikanlagen (PV). Ab einer Netzfrequenz von 50,2 Hz reduziert ein Großteil der PV-Anlagen ihre Wirkleistung linear und erst ab einer Überfrequenz von 51,5 Hz erfolgt eine komplette Trennung der Anlagen vom Netz.
Was passiert mit der Netzfrequenz bei einem Blackout?
Mit welchen Maßnahmen kann die Netzfrequenz beeinflusst werden?
Innerhalb des europäischen Verbundsystems ist geregelt, welche Maßnahmen getroffen werden müssen, wenn die Netzfrequenz von 50 Hz nach oben oder unten abweicht. Die Primärregelung wird aktiviert, sobald es zu einer Abweichung von mindestens 0,02 Hz kommt. So ändern beispielsweise Generatoren ihre Leistungserbringung durch Anpassung der Drehzahl, um die Frequenzabweichung zu kompensieren.
Innerhalb von 30 Sekunden wird die Primärregelung durch eine Aktivierung der Sekundärreglung abgelöst. Hierfür werden insbesondere schnell anlaufende Kraftwerke zum Einsatz gebracht, welche vollautomatisch gestartet werden. Nach 15 Minuten wird die Sekundärreglung durch manuelle Zuschaltung der “Minutenreserve” abgelöst. Oberstes Ziel dieser Maßnahmen ist es, die Netzfrequenz wieder auf den Sollwert von 50 Hz zurückzuführen.
Welche Messgeräte werden zur Messung der Netzfrequenz verwendet?
Es gibt eine Reihe von Geräten, die zur Messung der Netzfrequenz verwendet werden können. Darunter befinden sich Multimeter, Oszilloskope und Phasenregelkreise. Multimeter sind vielleicht die einfachste Option, da sie normalerweise so eingestellt werden können, dass sie die Wechselstromfrequenz automatisch erkennen und anzeigen. Oszilloskope sind komplexer, bieten aber eine detailliertere Ansicht der Wellenform, was bei der Diagnose von Problemen hilfreich sein kann. Phasenregelkreise werden häufig in elektronischen Geräten wie Radios und Fernsehern verwendet, um die interne Uhr mit dem Wechselstromnetz zu synchronisieren.
