Produktion 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. Ist der Verbrauch unregelmäßig, so unterliegt auch die Stromerzeugung 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. Grundsätzlich unterscheidet man zwischen Grundlast, Mittellast und Spitzenlast.
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 oder Nachtspeicherheizungen eingeschaltet werden.
Als Mittellast bezeichnet man im Kraftwerksmanagement den Bereich der Tageslastkurve, in dem über die Grundlast hinaus zusätzlicher Strom verbraucht wird.
Als Spitzenlast bezeichnet man die kurzzeitig auftretende hohe Leistungsnachfrage im Stromnetz.
Exkurs: Geschichte der Stromerzeugung
Bereits in der Aufbauphase der Stromversorgung 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 1900s–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.
Arbeitsauftrag 1
- Wann werden die folgenden Haushaltsgeräte bei dir zuhause im Tagesverlauf hauptsächlich genutzt? Gehe von einem normalen Schultag im Winter aus. Falls ihr ein Gerät nicht habt, schätze. Du kannst auch mehr als eine Tageszeit auswählen.
Laptop
Spielekonsole
Lampe
Fernseher
Waschmaschine
Backofen
Kühlschrank
Arbeitsauftrag 2
- Im Verlauf von 24 Stunden gibt es ganz unterschiedliche Ansprüche an das Stromnetz, wie du an den Nutzungszeiten der Geräte bei euch zuhause gesehen hast. Wie sieht ein typischer Strombedarf an einem Werktag im Winter aus? Forme aus den Punkten eine Bedarfskurve.
