STROM

1.3 Ein ganz normaler Tag
in Deutschland
Wie sieht die gegenwärtige Stromversorgung in Deutschland an einem Werktag aus? Welche
Leistungen stehen pro Kopf zur Verfügung? Zur Vereinfachung ignorieren wir zuerst die großen
tages- und jahreszeitlichen Schwankungen. Stattdessen nehmen wir die Jahressummen der
Stromproduktion (in Kilowattstunden, kWh) und teilen sie durch die 8760 Stunden eines Jahres.
Dann erhalten wir anschauliche mittlere Leistungswerte für die Stromversorgung.
1.000.000 kW 8.000 kW
Es könnte ein Werktag im Frühling sein, mit nur
schwachem Wind und bedecktem Himmel. Der
deutsche Leistungsbedarf soll 71 GW (Gigawatt)
betragen, ein typischer Wert. Die Gesamtleistung
von 71 GW muss in der Summe von den
Kraftwerken und allen dezentralen Erzeugern
geliefert werden, um den Bedarf von Wirtschaft,
Industrie, allen öffentlichen Einrichtungen,
Schulen und allen Privathaushalten zu decken.
Um die Leistung von 71 GW zu veranschaulichen,
verteilen wir sie auf alle 82 Millionen
Bundesbürger. Pro Person ergeben sich dann
0,9 kW oder 900 Watt. Der private Bedarf ist geringer
und beträgt nur 0,3 kW pro Person – aber
auch die Straßenbeleuchtung, die elektrischen
Bahnen, die Läden und Schulen, die Industriewerke
und Fabriken müssen mit Strom versorgt
werden.
Der deutsche Pro-Kopf-Wert von 0,9 kW
(Gesamt-Leistungsbedarf, inklusive des öffentlichen
und Industriestroms) ist typisch für eine
moderne Industriegesellschaft und beträgt
derzeit das 2,5fache des globalen Durchschnittswertes.
Offensichtlich gibt es in vielen
Ländern noch einen großen Nachholbedarf bei
der Elektrifizierung.
0,9 kW oder 71 GW:
1/3 für Haushalte,
2/3 für Industrie und Allgemeinheit
1.000 Mann unter der Haube!
900 Watt an elektrischer Leistung pro Kopf, ist
das nun viel oder wenig?
900 Watt können in Motoren effizient in Arbeitsleistung
verwandelt werden. Wenn man bedenkt,
dass ein kräftiger Arbeiter eine Leistung
von ca. 100 Watt bieten kann, dann beschäftigt
jeder von uns statistisch betrachtet neun
fleißige Arbeiter, die Tag und Nacht für ihn
schuften. So gut ging es früher nur den Fürsten.
Tagsüber sind sogar noch mehr Arbeiter nötig.
Dafür dürfen nachts einige von ihnen ruhen,
weil dann weniger Leistung gefordert ist. Falls
ein PC nachts durchläuft, muss dafür „extra ein
Mann abgestellt“ werden, denn der PC benötigt
rund 100 Watt.
In der Küche werden oft noch viel größere
Leistungen umgesetzt als bei der „Denkmaschine
PC“. Ein Mikrowellenherd benötigt 1.000
Watt, also 10 Mann – allerdings meistens nur für
wenige Minuten. Der Elektroherd dagegen ist
ein besonders hungriger „Stromfresser“, denn
er verlangt oft mehr als 5.000 Watt (5 kW). Wer
auf einem Herd mit mehreren Platten brät und
kocht, der darf sich gern 50 kräftige Sportler
vorstellen, die auf Fahrrädern mit kleinen Generatoren
sitzen und mit aller Kraft strampeln und
schwitzen, nur um den Bedarf des Herdes zu
decken. Auch bei einer Waschmaschine oder
dem Wäschetrockner muss mächtig gestrampelt
werden.
Nun können 50 Sportler bereits eine Menge
leisten – aber oft reicht selbst das nicht aus.
Besonders viel Leistung wird im Verkehr verlangt.
Eine Motorleistung von 100 kW entspricht
136 PS. Um im Bild zu bleiben: Ein Mittelklassewagen
mit 140 PS hat „140 Pferde vorgespannt“
- oder aber mehr als „1.000 Kraftprotze“ sind
unter seiner Motorhaube am Werk. Erstaunlich.
Bereits bei einem Auto werden die Grenzen
unserer Vorstellungskraft erreicht. Pferde waren
für Jahrhunderte bewährte Arbeitstiere und
Transportmittel. Die meisten wiegen 500 - 700 kg
und bieten bekanntlich eine Leistung von 1 PS.
Das Leistungsgewicht von Motoren ist rund
500fach günstiger. Viele Automotoren von rund
200 kg Gewicht leisten 200 PS, entsprechend
1 kg/PS. Flugzeugturbinen erreichen sogar bis
zu 0,1 kg/PS.
Das Leistungsangebot der Technik ist überwältigend.
Darin liegt ein entscheidender Grund für
viele Annehmlichkeiten, die uns längst selbstverständlich
geworden sind. Schauen wir uns in
der Wohnung um. An einer normalen Steckdose
können bis zu 16 Ampere fließen. Im Haus sind
die meisten Leitungen mit 16 Ampere abgesichert,
weil sie sich bei stärkerer Belastung
überhitzen würden. Die Stromstärke von
16 Ampere bei einer Spannung von 230 Volt
entspricht einer Leistung von 3,7 kW: „Da warten
hinter den Steckdosen in unserem Wohnzimmer
bis zu 37 durchtrainierte Radler, um auf
unseren Befehl hin in die Pedale zu treten…!“
Natürlich warten die 37 Helfer nicht direkt hinter
der Steckdose, sondern im Kraftwerk. Falls es
sich dabei um ein 1 GW-Großkraftwerk handelt,
sind sie dort zusammen mit zehn Millionen fleißigen
Kollegen im Dienst. In diesem Bild werden
die 82 Millionen Menschen in Deutschland von
insgesamt 710 Millionen „elektrischen Dienern“
versorgt.
Strom-Erzeugung
Hinter der Steckdose beginnt eine geheimnisvolle
Welt. Cola sprudelt aus der Dose, sobald
wir sie aufreißen. Ganz ähnlich wartet auch der
Strom „im Netz“ hinter der Steckdose, bis wir
ihn anzapfen – oder etwa nicht?
Nein, es gibt keinen Stromvorrat, der darauf
wartet, abgerufen zu werden! In jeder Sekunde
muss exakt so viel Strom erzeugt werden wie
die Kunden benötigen. Bei der Stromproduktion
ist der Kunde König, denn die Kraftwerke
müssen ihre Leistung ständig seinem Bedarf
anpassen. Als Speicher stehen den Kraftwerken
nur ihre Brennstoffvorräte zur Verfügung.
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