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Vom Kraftwerk zum Verbraucher - der Weg des Stroms

In den Generatoren der Großkraftwerke (in der Regel Wärmekraftwerke) wird die elektrische Energie erzeugt. Transformatoren wandeln diese Spannung in Hoch- und Höchstspannung von 110.000 bis zu 380.000 Volt um, weil sich so die elektrische Energie mit geringeren Verlusten über lange Strecken zum Verbraucher transportieren lässt. Eine ganze Kette von Transformatoren sorgt dafür, dass die Hochspannung bis zur Haushaltssteckdose auf die Gebrauchsspannung von 230 Volt bzw. 400 Volt herabgesetzt wird.

Die in Großkraftwerken erzeugte elektrische Energie nimmt in der Regel das Verbundnetz auf, das mit Wechselspannungen von 380.000 Volt (380 kV) bzw. 220.000 Volt (220 kV) betrieben wird.

Ein Umspannwerk (überwiegend als Freiluftanlage geführt) wandelt die Wechselspannung von 380 kV bzw. 220 kV um. Mit 110 kV erfolgt die weitere regionale Verteilung der Energie zu den Umspannwerken. Der Strom wird dort von 110 kV auf 20 kV umgewandelt. Diese Umspannwerke werden in ländlichen Gebieten im 110 kV-Bereich als Freiluftanlagen, in Städten und Ballungsgebieten meist als Innenraumanlage ausgeführt. Die 20 kV-Ebene ist immer in einem sog. Schalthaus untergebracht. Von hier aus führen die 20 kV-Leitungen in alle Richtungen. Soll z.B. ein weit entferntes Dorf oder ein sonstiger Abnehmer versorgt werden, so erfolgt dies in der Regel mittels einer 20 kV-Freileitung über Masten aus Beton, Stahl oder Holz. Das Gleiche gilt auch für die Verbindung der 20 kV-Schalthäuser sowie der Transformatorenstationen untereinander.

In einer Stadt, auch in einem großen Dorf, gibt es eine ganze Reihe solcher Transformatorenstationen (Trafohäuser genannt). Dies sind entweder Turmstationen mit ihren Freileitungen oder die Kabelstation bei verkabelten Netzen. Kabelstationen sind auf den ersten Blick nicht zu erkennen, weil sie auch als Garagenstation gebaut werden und in einem Gebäude, z.B. in einem Wohnblock, in einer Fabrik oder einem Krankenhaus, untergebracht werden können.

In einer Trafostation befindet sich in jedem Fall ein Transformator (je nach Netzbelastung sind mehrere von unterschiedlicher Größe in Betrieb), der die Spannung von 20 kV auf 0,4 kV herabsetzt. Da es sich um Drehstromsysteme mit vier Leitern handelt, können den Stromkunden sowohl 230 Volt als auch 400 Volt zur Verfügung gestellt werden. Man bezeichnet deshalb das 0,4 kV-Netz auch als Niederspannungsnetz (230/400 V).
Die Verteilung der Niederspannung erfolgt besonders bei höherem Leistungsbedarf meist über Kabel. Nur in älteren Ortsnetzen und in ländlichen Gegenden mit weit auseinander gelegenen Abnahmestellen über Freileitungen (Dachständer).

Der Weg des Stroms
  1. Wärmekraftwerk
  2. Hochspannungsfreileitung 380 oder 220 kV
  3. Umspannung auf 110 kV
  4. Hochspannungsfreileitung 110 kV
  5. Umspannung auf 20 kV mit Schalthaus
  6. Mittelspannungskabel
  7. Transformatorenstation zur Umspannung auf 0,4 kV (230 / 400 V)
  8. Mittelspannung - Freileitung 20 kV
  9. Transformatorenstation (Turmstation zur Umspannung auf 0,4 kV (230 / 400 V)
  10. Niederspannungsfreileitung
  11. Transformatorenstation (Maststation)
  12. Kabelverteilerschrank
  13. Niederspannungskabel 0,4 kV (230 / 400 V)