Starkstrom

Starkstrom – Extrapower aus der Steckdose

Die Stromversorgung in Haushalten basiert auf dem häuslichen Niederspannungsnetz, das jede Steckdose mit einer elektrischen Spannung von 220 Volt versorgt. Für die meisten Endgeräte wie Fernseher, Toaster oder Staubsauger ist diese Betriebsspannung vollkommen ausreichend. Anders verhält es sich beim Anschluss elektrischer Großgeräte wie einem leistungsstarken Herd, einem Saunaofen oder der Ladestation eines Elektroautos. Für diese Verbraucher reicht die Energie eines 220 Volt-Anschlusses nicht aus. Sie werden an ein leistungsfähigeres Netz angeschlossen, das eine Betriebsspannung von 400 Volt bereitstellt. In der Umgangssprache ist vom Starkstrom-Netz die Rede.

So unterscheidet sich Starkstrom von Schwachstrom

Die technisch korrekte Bezeichnung für Starkstrom lautet Dreiphasenwechselstrom oder Dreiphasenwechselspannung. Er wird in einem Generator erzeugt, in dem drei Spulen ringförmig um einen Kern angeordnet sind. Der Kern besteht aus einem rotierenden Dauermagneten, der dem Dreiphasenwechselstrom auch den Namen Drehstrom eingebracht hat. Während sich bei der 220 Volt-Niederspannung lediglich ein sinusförmiges elektrisches Signal in einer Stromleitung ausbreitet, sind es beim Dreiphasenwechselstrom gleich drei Signale. Diese drei Wechselspannungen haben die gleiche Frequenz, wobei ihre Phasenwinkel um 120 Grad gegeneinander verschoben sind. Diese Art der Stromübertragung hat den Vorteil, dass mit geringerem Materialaufwand die gleiche Energiemenge übertragen werden kann. Es werden in ein und derselben Leitung drei Niederspannungssignale gleichzeitig übertragen. Eine Starkstromleitung besteht insgesamt aus fünf Adern. Zu den drei Adern für die Phasen kommen ein Null-Leiter und eine Erdung.

Wo gibt es Starkstrom?

In Europa ist die Versorgung von Privathaushalten über ein Drehstromnetz üblich. Demnach ist in den meisten Haushalten ein 400 Volt-Anschluss vorhanden. Alle drei Phasen werden genutzt, um die Großverbraucher wie den Elektroherd zu versorgen. Die besonders energiehungrigen Verbraucher werden jeweils über eine eigene Sicherung abgesichert. Für die restlichen Steckdosen genügen die 220 Volt des sogenannten Licht- oder Haushaltsstroms. Um diese geringere Spannung zu erhalten, wird lediglich eine der drei Phasen des Drehstroms abgegriffen. Daraus resultiert eine Versorgungsspannung von 220 Volt, die im Niederspannungsnetz mit einer Frequenz von 50 Hertz pulsiert. Bei der 220 Volt-Niederspannung ist eine Absicherung von bis zu 16 Ampere üblich, sodass Verbraucher bis zu einer Leistung von etwa 3,6 Kilowatt betrieben werden können.

220 Volt Haushaltsstrom	400 Volt Drehstrom
Toaster Fernseher Föhn Waschmaschine Geschirrspüler Kühlschrank	Elektroherd Saunaofen Ladestation für E-Autos Betonmischer Tischkreissäge

 

Es geht noch stärker

Die Bezeichnung Starkstrom für das 400 Volt-Netz ist nach den aktuellen technischen Vorgaben nicht mehr zeitgemäß. Während bis in die 2000er-Jahre elektrische Anlagen zwischen 220 und 1000 Volt Betriebsspannung als Starkstromanlagen bezeichnet wurden, ist dieser Begriff heute für Anlagen über 1000 Volt Betriebsspannung reserviert. Demnach zählt das Drehstromnetz zur Versorgung der Privathaushalte zu den Niederspannungsanlagen. Um die teils enormen Energiemengen bereitzustellen, die von Gewerbe und Industrie für ihre Produktion benötigt werden, müssen die Energieversorger in ganz andere Spannungs-Regionen vorstoßen. Die leistungsfähigsten Netze, über die der Strom vom Erzeuger in Richtung Verbraucher transportiert wird, arbeiten mit der tausendfachen Spannung der Hausnetze. Über dieses Höchstspannungsnetz sind die großen Offshore Windparks und Kraftwerke für fossile Brennstoffe ins Stromnetz eingebunden.

Höchstspannungsnetz. Neben den Windparks vor den Küsten Norddeutschlands sind die Gas- und Kohlekraftwerke ebenso an das Höchstspannungsnetz angebunden wie die Atomkraftwerke des europäischen Auslands. Dieses Netz muss die größten Energiemengen transportieren und arbeitet mit einer Spannung von 220.000 oder sogar 380.000 Volt. Es handelt sich um ein reines Übertragungsnetz, an das keine Endabnehmer angeschlossen sind.

Hochspannungsnetz. In das Hochspannungsnetz speisen auf der Erzeuger-Seite fossile Kraftwerke und große Windparks ein. Aber auch leistungsfähige Wasserkraftwerke sind Teil des Hochspannungsnetzes. Im Hochspannungsnetz wird elektrische Energie im Spannungsbereich zwischen 60.000 und 110.000 Volt bereitgestellt. Endabnehmer, die auf derart hohe Spannungen angewiesen sind, sind ausschließlich große Industriebetriebe. Zu den Großkunden, die direkt an das Hochspannungsnetz angeschlossen sind, gehören Betriebe der Metallindustrie, beispielsweise Aluminiumproduzenten.

Mittelspannungsnetz. Bei einer Netzspannung zwischen 1.000 und 60.000 Volt ist vom Mittelspannungsnetz die Rede. Energieerzeuger, die in diesen Spannungsbereich arbeiten, sind Blockheizkraftwerke, Wasserkraftwerke, Biogasanlagen, Wind- und Solaranlagen. Kunden, die Strom in diesen Spannungsbereich benötigen, sind neben Industriebetrieben große Gewerbebetriebe.

Niederspannungsnetz. Unter dem Begriff Niederspannungsnetz ist der einphasige Haushaltsstrom mit einer Netzspannung von 220 Volt und der dreiphasige Drehstrom mit 400 Volt Spannung zusammengefasst. Seit der Energiewende gibt es in diesen Spannungsbereich gleich massenhaft Stromerzeuger. Sämtliche privaten Solar- und Windkraftanlagen können den nicht zur Selbstversorgung benötigten Strom in das öffentliche Stromnetz einspeisen und erhalten im Gegenzug eine Vergütung. Abnehmer auf diesem Spannungsniveau sind Haushalte und Gewerbebetriebe.

Bezeichnung	Erzeuger	Abnehmer	Fuß voll Spannung in Volt
Niederspannungsnetz	Solaranlagen	Haushalte, Gewerbebetriebe	220 oder 400
Mittelspannungsnetz	Solaranlagen, Windräder, Biogasanlagen, Wasserkraftwerke	Industriebetriebe, große Gewerbebetriebe	1.000 bis 60.000
Hochspannungsnetz	Fossile Kraftwerke, Windparks, Wasserkraftwerke, Blockheizkraftwerke	Industriebetriebe	60.000 oder 110.000
Höchstspannungsnetz	Fossile Kraftwerke, Offshore Windparks	–	220.000 oder 380.000

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