Verbundnetz

	Die europäischen Staaten sind bei der Stromversorgung in verschiedene Verbundnetze organisiert. Alle Staaten, die in nebenstehender Grafik blau unterlegt sind, hängen mit uns direkt an einer Leitung. Stroman- und verkauf findet auch zu den anderen Netzen hin statt. Der Sinn des Verbundnetzes ist, dass bei Ausfall eines Kraftwerks oder bei plötzlichem Strombedarf die anderen Kraftwerke des Netzes den benötigten Strom liefern können.
	Damit elektrische Energie über so weite Strecken transportiert werden kann, sind einige technische Voraussetzungen nötig: Sämtliche angeschlossenen Generatoren müssen "in Phase" laufen. Das bedeutet, dass nicht nur die Frequenz gleich sein muss, sondern auch zu jedem Zeitpunkt der momentane Spannungswert. Was passiert, wenn dies nicht der Fall ist, zeigt nebenstehende Grafik: In regelmässigen Zeitabständen würde der eine Generator "Plus" und der andere "Minus" liefern. (Ihre Leistungen würden sich somit - teilweise - gegenseitig aufheben.) Die Fernleitungen müssen mit sehr hoher Spannung betrieben werden. Elektrische Leistung P ist Spannung U mal Stromstärke I. Die Stromstärke in der Leitung darf nicht zu gross werden, also muss die Spannung erhöht werden. Da so hohe Spannungen sehr gefährlich sind, muss die Spannung wieder erniedrigt werden, wenn die Leitung in den Haushalt führt. Nebenstehende Grafik zeigt vereinfacht das Prinzip. Die blauen Punkte sind Umspannwerke bzw. Transformatoren. Die rosa Punkte sind die einzelnen Haushalte.
	Für den Betrieb des Verbundsystems sind Transformatoren sehr wichtig. Nebenstehende Fotos zeigen Transformatoren eines Umspannwerks (Hier wird von der sehr hohen Spannung der Fernleitung auf eine mittlere Spannungsebene für regionale Verteilung transformiert.) und die Transformatorstation direkt hinter unserer Schule (Hier werden die mittleren Spannungen auf den Wert 230 V transformiert.). Da Transformatoren nur bei sich ändernden Strömen funktionieren, ist unsere Stromversorgung mit Wechselspannung aufgebaut. Genauer: unsere Stromversorgung arbeitet mit Drehstrom, das sind drei zeitlich gegeneinander versetzte Wechselströme. Eine andere Technik bei Fernleitungen ist HGÜ (HochspannungsGleichstromÜbertragung). Dazu wird bei der Einspeisung der hochvoltige Wechselstrom in Gleichstrom umgewandelt und beim Abnehmer aus dem Gleichstrom wieder Wechselstrom gemacht. Der Sinn dieses Vorgehens ist, daß man bei gleicher Isolatortechnik eine höhere Spannung einsetzen kann. Bei einer 380000 V - Leitung treten Spitzenspannungen von 540000 V auf, d.h. die Isolation der Leitung muss für 540000 V ausgelegt sein obwohl der Effektivwert nur 380000 V beträgt. Betreibt man die so isolierte Leitung jedoch mit Gleichstrom, kann dieser eine Spannung von 540000 V haben, was die Übertragungskapazität der Leitung um den Faktor 1,4 erhöht. Zusätzlich geht bei Wechselstrom Energie durch Strahlung verloren, was bei Gleichstrom entfällt.