Das Stromnetz der Schweiz: Der Umgang mit neuen Herausforderungen

Wie funktioniert das Stromnetz der Schweiz?

Das Stromnetz ist die Verbindung zwischen Produzenten und Konsumenten elektrischer Energie. Das Stromnetz in der Schweiz umfasst Hochspannungsleitungen in einer Länge von insgesamt 6700 Kilometern. Es ist aber nicht nur von nationaler, sondern auch von internationaler Bedeutung, da die Schweiz eine wichtige Rolle beim Stromtransfer und -handel innerhalb der westeuropäischen Länder spielt: Die Schweiz ist schon seit längerem eine Drehscheibe für den Ausgleich von Spitzenbedarf einerseits und Spitzenproduktion andererseits in vielen westeuropäischen Ländern und steht damit in der heutigen Zeit vor wachsenden Herausforderungen.

Wie wird der Netzbetrieb aufrecht erhalten und die Stromversorgung sichergestellt?

Die Versorgungssicherheit des Landes ist die höchste Anforderung, die an das Stromnetz der Schweiz gestellt wird. Unter Versorgungssicherheit ist aber nicht nur das lückenlose Vorhandensein elektrischer Energie zu verstehen, sondern auch die gleichbleibende Stromqualität. So muss der Strom in der Schweiz (wie in ganz Europa) immer eine Frequenz von 50 Hertz und beim Endverbraucher eine Spannung von 230 Volt haben, er darf aber auch nicht durch Abweichungen wie Oberwellen oder Flicker verschmutzt sein. Bei zu grossen Abweichungen von diesen Normwerten können sich elektrisch betriebene Geräte abschalten oder sogar beschädigt werden.

Was sind Netzebenen?

In der Schweiz gibt es insgesamt sieben Netzebenen:

• Auf der höchsten Ebene, der Netzebene 1, stehen die grossen Kraftwerke sowie der In- und Export von Strom in die Nachbarländer Frankreich, Deutschland, Österreich und Italien.
• Auf Netzebene 3 findet die überregionale Verteilung (über einen oder wenige Kantone) statt.
• Netzebene 5 ist die Ebene der regionalen Verteilung (in einer Stadt oder einer Gemeinde), bis der Strom schliesslich auf Netzebene 7, der kleinräumigen Verteilung zu den Verbrauchern, ankommt.
• Die dazwischen liegenden Netzebenen 2, 4 und 6 sind Transformatorebenen, auf denen die Spannung in Umspannwerken und Transformatorstationen auf die in der nächsten Ebene benötigte Spannung heruntertransformiert wird.

Wieso haben die Netzebenen eine unterschiedliche Spannung?

Da die Spannung von Strom beim Transport durch Leitungen in Abhängigkeit zur Entfernung immer ein wenig sinkt und dieser Spannungsverlust bei langen Überlandleitungen ein signifikantes Ausmass annimmt, muss der Strom auf der höchsten Ebene die höchste Spannung haben. Auf diese Art werden die Übertragungsverluste so gering wie möglich gehalten. Daher hat der Strom auf Netzebene 1 mit 380 oder 220 Kilovolt die höchste Spannung. Bei jeder Netzebene wird die Spannung heruntertransformiert, bis zu den 230 Volt, die aus der Steckdose im Haus kommen.

Wer ist für den Netzbetrieb in der Schweiz verantwortlich?

In der Schweiz wird das Übertragungsnetz seit Anfang 2009 von der nationalen Netzbetreibergesellschaft Swissgrid AG betrieben. Swissgrid beauftragt Kraftwerke mit der Produktion, regelt den Import und Export elektrischer Energie und koordiniert andere Unternehmen der Strombranche. So ist Swissgrid auch dafür zuständig, Schwankungen auszugleichen, die etwa durch die unterschiedliche Verfügbarkeit von Wind- oder Solarenergie entstehen. Ausserdem überwacht Swissgrid die Spannung und Netzstabilität auf Netzebene 1. Sobald der Strom die Netzebene 1 verlässt, fällt diese Verantwortung in die Zuständigkeit der regionalen Netzbetreiber. Die Sicherheit der Stromversorgung entsteht durch das Zusammenwirken verschiedener Unternehmen der Elektrizitätsbranche, zu denen neben Swissgrid noch die regionalen Netzbetreiber, aber auch Kraftwerksbetreiber jeglicher Grössenordnung gehören.

Welche Rolle spielt die Zunahme der Produktion erneuerbarer Energien?

Durch die starke Zunahme der Nutzung erneuerbarer Energiequellen (vor allem Wasser-, Solar- und Windenergie) ist die Versorgung mit Strom deutlich vielfältiger geworden, weil die Stromproduktion nicht mehr nur in wenigen grossen Kraftwerken, sondern zunehmend auch in vielen kleineren Anlagen wie Solarstromanlagen, Windkraftanlagen oder kleinen Wasserkraftwerken erfolgt. Die Stromversorgung wird dadurch immer dezentraler. Im Sinne des Umweltschutzes sind erneuerbare Energien unbedingt anzustreben, für das Stromnetz stellen sie jedoch ganz neue Anforderungen, da vor allem Solar- und Windenergie nicht gleichmässig zur Verfügung steht und sich Angebot und Bedarf oft nicht decken. Wenn die Bedingungen für die Produktion von Wind- oder Sonnenenergie gerade günstig sind, kann auch kurzzeitig zu viel Strom zur Verfügung stehen. So müssen in Gebieten mit vielen Solarstromanlagen inzwischen Vorkehrungen getroffen werden, damit an sonnenreichen Tagen nicht zu hohe Spannungen im Netz entstehen.

Welche Strategie zum Stromnetz gibt es in der Schweiz?

Die "Strategie Stromnetze" des Schweizer Bundesamtes für Energie schuf 2016 neue Rahmenbedingungen für die Entwicklung des Stromnetzes in der Schweiz. Die Kernpunkte dieser Strategie sind Vorgaben für

• die Weiterentwicklung der Stromnetze,
• die Optimierung der Bewilligungsverfahren für Leitungsprojekte und
• den Entscheid zwischen Erdkabeln oder Freileitungen.

Dadurch sollen Engpässe im Stromnetz der Schweiz ausgeglichen und das Netz an die vermehrt dezentrale Stromerzeugung mit erneuerbaren Energien angepasst werden. Dem Ausbau des Netzes stehen jedoch oft kleinräumige Interessen gegenüber, etwa durch die lokale Bevölkerung oder durch Grundeigentümer, die durch den Bau neuer Leitungen betroffen sind.