Energietransport

Wie wird Energie transportiert?

In Deutschland und anderen Industrienationen ist ein reibungsloser Energietransport überlebenswichtig. Er ist die Grundlage für Wohlstand. Nahezu alle Bereiche des öffentlichen Lebens hängen von Energie und ihrem Transport ab: Mobilität, Heizwärme, Wasserversorgung, Strom.

Damit das alles funktioniert, muss Energie erzeugt und verteilt werden. In vielen Fällen wandeln wir Energie zunächst von einer Form in eine andere um, um sie nutzbar zu machen. Beim Energietransport kommt es vor allem auf eines an: das richtige Timing.

Was ist Energie und Energietransport?

Energie kann in verschiedenen Formen vorliegen. In den meisten Fällen setzen wir Energie mit Strom gleich. Tatsächlich ist Strom elektrische Energie, also nur eine von vielen Energieformen. Energie kann auch vorliegen als:

• thermische Energie (Wärme)
• potenzielle Energie (Lageenergie)
• Kernenergie
• chemische Energie
• Strahlungsenergie

Die Herausforderung in Bezug auf den Transport ist, dass sich Energie nicht in jeder Form problemlos transportieren und anschließend nutzen lässt. Deshalb braucht es ein ausgeklügeltes System aus Energieerzeugern, Energieüberträgern, Energiewandlern und Energieverbrauchern.

Arten des Energietransports und der Energiespeicherung

Energie lässt sich in zwei verschiedenen Formen ohne große Verluste transportieren:

• als elektrische Energie
• als thermische Energie

In beiden Formen ist der Energietransport über weite Strecken möglich. Bei elektrischer Energie leisten dies Hochspannungsanlagen. Bei thermischer Energie spricht man von Fernwärme.

Energietransport durch Fernwärme

Thermische Energie – Wärme – lässt sich entweder als Dampf oder Heißwasser transportieren, beides bezeichnet man als Fernwärme. Sie ist ein Abfallprodukt der Stromerzeugung in einem Blockheizkraftwerk. Blockheizkraftwerke arbeiten nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung: Durch einen Verbrennungsprozess wird Wasser so stark erhitzt, dass es verdampft. Der Wasserdampf treibt eine Turbine an, die Strom erzeugt. Ein Teil der Energie aus dem Brennstoff wird also in elektrische, der andere in thermische Energie umgewandelt. Der Energietransport via Fernwärme verläuft durch kilometerlange Rohrleitungen unter der Erde. Sie sind isoliert, sodass die Wärme nicht an die umgebene Erde abgegeben wird. Am Zielort, beispielsweise in Gebäuden, wird die Energie durch einen Wärmewandler nutzbar gemacht.

Energietransport in Form von elektrischer Energie

Elektrische Energie wird über elektrische Leiter transportiert. Das Stromnetz in Deutschland ist sehr komplex und besteht aus verschiedenen Leitungen. Grob lässt es sich in das Hochspannungs-, das Mittelspannungs- und das Niederspannungsnetz einteilen. Alle drei greifen ineinander. Das Hochspannungsnetz und das Mittelspannungsnetz leisten den Energietransport über große Strecken. Sie erkennen beide an den großen Überlandleitungen. Das Niederspannungsnetz ist für den Energietransport zum Verbraucher, also in die Haushalte zuständig. Es verläuft in der Regel unsichtbar unter der Erde. Nur auf dem Land nutzt es sichtbare Leitungen.

Warum ist Energietransport so wichtig?

Energietransport ist nötig, weil Deutschland eine zentralisierte Energieversorgungsstruktur hat. Die Energie wird in großen Kraftwerken an zentralen Orten erzeugt und von dort an die verschiedenen Verbraucher verteilt. Gerade das Stromnetz ist sehr komplex. Das liegt vor allem daran, dass im Stromnetz stets eine bestimmte Spannung vorherrschen muss. Um diese Spannung aufrechtzuerhalten, müssen Angebot und Nachfrage von Strom im Netz immer nahezu ausgeglichen sein. Das heißt, dass die Kraftwerke stets genau so viel Energie produzieren müssen, wie gerade verbraucht wird. Schwankungen bei der Nachfrage nach Strom und bei der Produktion sind dementsprechend für den Energietransport ein Risiko.

Energiespeicher ermöglichen einen reibungslosen Energietransport

Um das Stromnetz stabil zu halten, gibt es verschiedene Maßnahmen. Die klassische Variante besteht darin, die Leistung einzelner Kraftwerke laufend an die Nachfrage nach Strom anzupassen. Wird mehr Strom verbraucht, laufen Kraftwerke mit höherer Leistung. Wird weniger Strom gebraucht, drosseln sie ihre Leistung. In einem dezentralen Stromnetz mit vielen erneuerbaren Energien ist dies weniger einfach, da die Produktion vom Wetter abhängt. Für den Energietransport ist die Energiewende daher eine Herausforderung. Die Lösung sind verschiedene Stromspeicher, vor allem Hubspeicherkraftwerke. Bei hoher Produktion, zum Beispiel an sonnigen und windigen Tagen, wird Energie zwischengespeichert. Der Strom wandert also nicht direkt zum Verbraucher.