Gefahr durch Sonnenfinsternis? [Update]

Veröffentlicht am 11. September 2014 von Markus Jaschinsky

Der Spiegel schreibt in einem Artikel, dass sich die deutschen Stromnetzbetreiber vor der Sonnenfinsternis am 20. März 2015 fürchten. Laut Spiegel beträgt die installierte Leistung 40 Gigawatt und solch ein abrupter Leistungsverlust sei schwer auszubalancieren. Was ist von dieser Aussage zu halten? Im Prinzip ist beides richtig, allerdings wird hier ein Zusammenhang suggeriert, den es so nicht gibt. Nur, weil die installierte Leistung 40 Gigawatt beträgt, erzeugen die Solaranlagen noch lange nicht so viel und die Sonnenfinsternis wird auch nicht dafür sorgen, dass urplötzlich die komplette Solareinspeisung wegfällt.

Das folgende Bild zeigt die Stromerzeugung aus Solarkraft am 20. März 2014 (Quelle):

Produktion Solar am 20. März 2014 (Quelle: http://www.transparency.eex.com/de/daten_uebertragungsnetzbetreiber/stromerzeugung/tatsaechliche-produktion-solar )

Die größte Einspeisung gab es zur Mittagszeit mit etwas über 22 Gigawatt. Würden diese 22 GW aufgrund einer Sonnenfinsternis plötzlich innerhalb von ein paar Sekunden wegfallen, dann wäre ein Stromausfall vorprogrammiert, das ließe sich durch Regelenergie nicht ausgleichen. Das würde in der Form aber nicht passieren. Selbst bei einer totalen Sonnenfinsternis bedeckt der Kernschatten nicht ganz Deutschland auf einmal, es gibt also keinen gleichzeitigen „Ausfall“ sämtlicher Solaranlagen. Weiterlesen →

Rasterdiagramm zur Netzfrequenz

Veröffentlicht am 4. September 2014 von Markus Jaschinsky

Auch nach über 3 Jahren Netzfrequenzmessung gibt es keine neuen Überraschungen in dem Rasterdiagramm zum Verlauf der Netzfrequenz. Es ist weiterhin der Verlauf der Jahreszeiten zu erkennen und auch die starken Schwankungen an den Stundenwechseln aufgrund des Stromhandels bleiben unverändert.

Verlauf der Netzfrequenz von Juni 2011 bis August 2014

Der Handel mit Viertelstundenprodukten nimmt immer mehr zu. Eigentlich wäre dadurch zu erwarten, dass die starken Frequenzsprünge an den Stundengrenzen etwas abnehmen und sich etwas besser verteilen. Eine Veränderung ist in dem Rasterdiagramm aber nicht zu erkennen.

Messgerät #2 aus (Bereich Tennet)

Kurzmitteilung

Derzeit läuft nur die Netzfrequenzmessung im Gebiet von 50Hertz, das Messgerät im Bereich von Tennet ist seit gestern (28. Juli 2014) aus. Leider wird das auch erstmal so bleiben, da ich den Standort aufgeben muss.

Verbrauchsvergleich Glühlampen vs. Energiesparlampen

Veröffentlicht am 22. Juli 2014 von Markus Jaschinsky

Wie der Name schon suggeriert, sparen Energiesparlampen (gegenüber normalen Glühlampen) Energie ein. Mit einem kurzen Video (bzw animiertem Bild) möchte ich einmal darstellen, in welcher Größenordnung das Einsparpotential ist:

Vergleich der Beleuchtung in meinem Wohnzimmer/meiner Küche mit Glüh- und Energiesparlampen

Gemessen wird der Verbrauch in meiner Wohnung mit einem System von OpenEnergyMonitor. Die Visualisierung erfolgt durch Emoncms.

In meinem Wohnzimmer und meiner Küche sind noch alte Deckenlampen, die mit normalen Glüh- und Halogenlampen ausgestattet sind. Ausserdem habe ich mehrere Tischlampen in den Regalen stehen, die per Funk eingeschaltet werden. Das Licht der Tischlampen finde ich schöner als das der Deckenleuchten, deswegen nutze ich die Deckenleuchten nicht und habe die „stromfressenden“ Leuchtmittel noch nicht gegen Energiesparlampen ausgetauscht.

Das Video zeigt einen kurzen Ausschnitt meines Stromverbrauchs. Zu erkennen ist die Grundlast von ca. 120W, die ich im Moment habe. Um 11:47 Uhr herum habe ich kurz alle Energiesparlampen in Wohnzimmer und Küche angeschaltet und um 11:48 Uhr herum alle alten/herkömmlichen Lampen in den beiden Räumen. Die Unterschiede sind deutlich…

In beiden Fällen sind beide Räume hell. Wobei ich gestehen muss, dass der Vergleich nicht 100%ig ist. Die Deckenlampen erhellen schon etwas mehr als die Tischleuchten. Für einen genauen/besseren Vergleich hätte ich eigentlich die Leuchtmittel in den Tischleuchten gegen Glühlampen tauschen und das dann gegenüberstellen müssen.

Netzfrequenz zum WM-Finale

Veröffentlicht am 15. Juli 2014 von Markus Jaschinsky

Das Finale der Fußball-Weltmeisterschaft 2014 war nicht nur aus sportlicher Hinsicht spannend. Auch aus Sicht der Energieversorgung war dieser 13. Juli 2014 ein interessanter Tag. Wie schon zum ersten Spiel der deutschen Mannschaft soll deswegen ein Blick auf die Netzfrequenz geworfen werden.

Die Netzfrequenz zum WM-Finale

Netzfrequenz zum WM-Finale am 13. Juli 2014 (Deutschland – Argentinien) mit Vergleich zur Vorwoche (eigene Daten/Darstellung)

Das Bild zeigt die Netzfrequenz vor, während und nach dem Fußballspiel. Zum Vergleich die Netzfrequenz des Sonntages der Vorwoche.

Vor dem Spiel

Vor dem Spiel sind keine Auffälligkeiten der Netzfrequenz zu erkennen, die leichten Schwankungen sind absolut normal und verhalten sich genau wie in der Vorwoche.

Anpfiff

Zum Anpfiff um 21:00 Uhr gibt es noch keine Auffälligkeiten. Zu der jetzigen Jahreszeit gibt es auch um 21:00 Uhr keine starken Schwankungen aufgrund des Stromhandels. Guckt man genau auf die Kurve, stellt man zwar fest, dass die Frequenz im Gegensatz zur Vorwoche kurzzeit eher steigt als fällt, aber das ist nicht als Besonderheit anzusehen.

15 Minuten gespielt

Interessant wird es erst um 21:15 Uhr, nachdem das Spiel seit einer Viertelstunde läuft. Ich muss gestehen, dass ich keine Idee habe, warum die Frequenz in der Vorwoche plötzlich so abgesackt ist und in dieser Woche plötzlich so steigt.

Halbzeitpause

Hier ist am Anfang der Pause deutlich der Einfluss des Fußballspiels zu erkennen. Derartige Frequenzsprünge werden nur durch besondere Ereignisse (oder den Stundenhandel) verursacht. Der Stromverbrauch steigt stark an, weil jeder vom Fernseher aufspringt, Licht in der Toilette/im Kühlschrank anmacht, Pizza wieder aufwärmt und was man sonst noch so in Pausen macht. 😉
Das Absacken der Frequenz zum Ende der Pause ist aber wieder durch den Stundenhandel begründet.

Zweite Halbzeit

Während der zweiten Halbzeit gibt es keine Auffälligkeiten. Die Netzfrequenz hat einen ähnlichen Verlauf wie in der Vorwoche.

Ende der regulären Spielzeit

Zum Ende der regulären Spielzeit gibt es wieder einen starken Abfall der Frequenz zu beobachten, der mit dem Spiel zu begründen ist. Auch hier steigt der Stromverbrauch wie schon in der Halbzeitpause kurzzeitig stark an und sinkt zum Ende der Pause wieder.

Verlängerung

Zu Beginn der Verlängerung könnte man meinen, dass hier ein besonders großer Abfall der Netzfrequenz stattfindet. Das passiert auch, aber der Grund ist hier der Stundenhandel. Zu der jetzigen Jahreszeit macht sich der Stundenhandel um 23:00 Uhr immer sehr stark bemerkbar, wie auch an dem Frequenzverlauf der Vorwoche zu erkennen ist.

Spielende

Wieder sackt die Frequenz kurz ab. Und auch hier ist der Grund ein kurzzeitig höherer Stromverbrauch, weil jeder vom Fernseher aufspringt und kurz ein paar andere Sachen erledigt.

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Verlauf der Netzfrequenz

Veröffentlicht am 11. Juli 2014 von Markus Jaschinsky

Mit Erschrecken musste ich gerade feststellen, dass ich das letzte Mal vor einem halben Jahr ein Rasterdiagramm mit dem Verlauf der Netzfrequenz gepostet habe. Das geht natürlich nicht, deswegen gibt es heute auf die Schnelle ein Neues:

Verlauf der Netzfrequenz von Juni 2011 bis Juli 2014

Mittlerweile messe ich die Netzfrequenz seit über 3 Jahren. Beim Vergleich der einzelnen Jahre fällt auf, dass sich das Muster weiterhin immer wiederholt. Trotz des massiven Zubaus von Wind- und Solaranlagen lassen sich keine Änderungen im Laufe der Jahre feststellen.

Netzfrequenz zur WM

Veröffentlicht am 17. Juni 2014 von Markus Jaschinsky

Die Fußball-WM ist eines der Ereignisse, bei denen es sich lohnt, mal einen genaueren Blick auf die Netzfrequenz zu werfen. Hier die Frequenz während des Spiels Deutschland – Portugal am 16. Juni 2014. Zum Vergleich ist in dem Bild auch der Frequenzverlauf des Montages der Vorwoche zu sehen.

Netzfrequenz zur WM (Deutschland – Portugal)

Vor dem Spiel

Bis eine Stunde vor Anpfiff der Partie verläuft die Netzfrequenz ähnlich wie in der Vorwoche. Dann ist allerdings ein leichter Abfall zu beobachten – was durchaus auch an Tagen ohne WM passieren könnte -, aber bei Betrachtung des Gesamtbildes wäre auch die Mutmassung nicht falsch, dass hier aufgrund der Spielvorbereitungen (Pizza im Backofen, Essen auf dem Herd, Elektrogrill auf dem Balkon, noch schnell in’s Badezimmer) der Stromverbrauch etwas zugenommen hat.

Anpfiff

Zum Anpfiff steigt die Frequenz stark an, was entweder auf eine Abnahme des Stromverbrauches hindeutet oder auf eine Zunahme in der Erzeugung. Mit dem Anpfiff des Fußballspieles hat das aber nichts zu tun. Schuld ist hier der Stundenhandel an der Strombörse, wodurch zu dieser Jahreszeit jeden Tag eine Spitze um 18:00 Uhr zu beobachten ist.

Erste Halbzeit

In der ersten Halbzeit liegt die Netzfrequenz etwas höher als zum gleichen Zeitpunkt der Vorwoche. Das könnte daran liegen, dass hier nur die Fernseher an sind, aber kein Essen gekocht und auch sonst kaum Haushaltsgeräte genutzt werden. Gearbeitet wird zu diesem Zeitpunkt auch eher weniger, also auch die Industrie benötigt weniger Strom.

Halbzeitpause

Jetzt wird es Interessant. Aufgrund des Handels von Viertelstundenprodukten gibt es öfters auch viertelstündliche Ausschläge. Allerdings scheint dieser starke Abfall der Netzfrequenz eher am Beginn der Halbzeitpause und einem damit verbundenen erhöhten Stromverbrauch zu liegen (schnell noch was Aufwärmen, Licht im Badezimmer und im Kühlschrank 😉 einschalten). In der Vorwoche gab es auch stärkere Abfälle an den Viertelstundenwechseln, zur Halbzeitpause um 18:47 Uhr ist dieser Abfall aber wesentlich stärker als zu den vorherigen & späteren Zeitpunkten.

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Netzfrequenz zur Earth Hour

Veröffentlicht am 30. März 2014 von Markus Jaschinsky

Wie zu erwarten war, gab es zur gestrigen Earth Hour keine Auffälligkeiten in der Netzfrequenz. Und wie gestern versprochen, gibt es heute die Netzfrequenzen für den Zeitraum, an dem die Earth Hour stattgefunden hat:

Netzfrequenz am 29. März 2014 zur Earth Hour

Um 20:30 Uhr gab es – wie derzeit eigentlich jeden Tag – einen leichten Abfall der Frequenz. Dieser ist aber nicht durch den Beginn der Earth Hour begründet, sondern eher durch den Handel an der Strombörse. Ausserdem würde das Abschalten von Verbrauchern die Frequenz steigen lassen, um 20:30 Uhr ist diese aber gesunken.

21:30 Uhr markiert das Ende der Earth Hour. Hier gibt es wieder einen Abfall der Netzfrequenz zu beobachten. Theoretisch würde die Frequenz fallen, wenn (wieder) viele Verbraucher angeschaltet werden. Allerdings hängt auch dieser Abfall nicht mit der Earth Hour zusammen, denn er ist im Moment jeden Abend zur gleichen Zeit zu beobachten. Ich kann mir auch nicht vorstellen, dass alle Teilnehmer der Earth Hour wirklich Punkt 20:30 Uhr ihre Lampen aus- und um 21:30 Uhr wieder eingeschaltet haben.

Vergleich zur Vorwoche

Zum Vergleich noch einmal die Frequenz des Samstags der Vorwoche und gestern in einem Bild:

Vergleich Netzfrequenz während der Earth Hour zur Vorwoche

Die Netzfrequenzen an den beiden Samstagen haben einen ähnlichen Verlauf. Es ist kein Einfluss der Earth Hour zu erkennen.

Gefahr für die Energieversorgung?

Obwohl hier nur die Netzfrequenz zur Earth Hour beleuchtet wurde, kann man sagen, dass diese Aktion keine Gefahr für unsere Versorgungssicherheit darstellt. Durch das Abschalten der Lampen wird allerdings auch nicht wirklich signifikant Energie eingespart. Trotzdem sind solche Aktionen wie die Earth Hour sinnvoll, um das Thema Energiesparen mehr in das Bewusstsein zu bringen.

Earth Hour 2014

Veröffentlicht am 29. März 2014 von Markus Jaschinsky

Heute findet wieder die jährliche Earth Hour statt. Ab 20:30 Uhr schalten Millionen von Menschen die Lichter aus, um ein Zeichen für den Schutz unseres Planeten zu setzen (http://www.wwf.de/earth-hour-2014/).

Gefahr von Stromausfällen durch die Earth Hour?

In den Vorjahren gab es häufig Warnungen, dass durch das massenhafte Auschalten von Verbrauchern die Energieversorgung gefährdet sei (s. Beitrag zur letzten Earth Hour auf Netzfrequenz.info). Probleme in der Energieversorgung traten zum Glück nicht auf. Die Warnungen stellten sich auch als relativ unbegründet heraus.

Bei dem massenhaften Ausschalten von Verbrauchern zu einem bestimmten Zeitpunkt besteht zwar die Gefahr, dass die Netzfrequenz stark ansteigt und es dadurch zu einer Instabilität kommt. Aber dafür reichen „ein paar Lampen“ nicht aus, da noch genug andere Verbraucher am Netz hängen. Ausserdem verteilt sich dieser „Ausfall“ von Verbrauchern gut über das Netz, es besteht also auch keine Gefahr einer Leitungsüberlastung in bestimmten Bereichen. Gefährlich wäre ein Abschalten von Lasten allerdings, wenn er sich in der gleichen Größenordnung nur in einem bestimmten Gebiet abspielen würde.

Auswirkungen der Earth Hour

Um die (technischen) Auswirkungen der Earth Hour zu beobachten, eignet sich am besten die Netzfrequenz. Allerdings ist eine Interpretation schwierig, da es häufige Schwankungen gibt. Besonders zu den Stundenwechseln aufgrund des Stromhandels. Da aber auch Viertelstundenprodukte gehandelt werden, wird es auch (unter anderem) auch um 20:30 Uhr zu einer Schwankung kommen, wenn die Earth Hour beginnt. Der Stromhandel wird hier aber eher ein Abfallen der Frequenz verursachen. Das Abschalten von Lasten würde dagegen zu einem Anstieg der Netzfrequenz führen.

Um das besser vergleichen zu können, habe ich hier ein Bild der Frequenz vom Samstag der Vorwoche (22. März 2014):

Netzfrequenz am 22. März 2014 (eine Woche vor der Earth Hour 2104)

Morgen werde ich für den Vergleich die heutigen Daten veröffentlichen. Während der Earth Hour können die aktuellen Frequenzwerte natürlich live auf meinen Seiten verfolgt werden.

Mitdenken bei Grafiken!

Veröffentlicht am 23. März 2014 von Markus Jaschinsky

In letzter Zeit habe ich häufiger mitbekommen, dass Leute überrascht sind, wie stark die Netzfrequenz schwanken würde. Deswegen habe ich jetzt etwas ein schlechtes Gewissen. So stark schwankt sie eigentlich gar nicht, die Meinung scheine ich eher durch die Darstellung meiner Kurven verursacht zu haben.
Bei Grafiken besteht immer die Gefahr, dass der Betrachter bewusst oder unbewusst manipuliert wird. Zahlen lügen zwar nicht, aber je nach Darstellung können sie den Betrachter in eine bestimmte gedankliche Richtung lenken.
Mit meinen Kurven wollte ich nicht suggerieren, dass die Netzfrequenz instabil ist. Ich will es auch weiterhin nicht, trotzdem werde ich meine gewählte Darstellung weiter beibehalten. 😉
Die Gründe dafür möchte ich kurz darlegen. Gleichzeitig möchte ich dazu animieren, alle Grafiken logisch zu hinterfragen – nicht nur meine, sondern auch alle anderen.

Bei der grafischen Darstellung von Zahlen bin ich eigentlich ein Freund von Grafiken, „die unten bei 0“ beginnen, damit die Relation der Werte besser sichtbar ist. Allerdings macht das natürlich nicht immer Sinn, als Beispiel dafür hier die Netzfrequenz vom 22. März 2014:

Netzfrequenz am 22. März 2014 – Darstellungsbereich von 0Hz – 60Hz

Es ist nichts mehr zu erkennen. Höchstens noch die Erkenntnis, dass die Netzfrequenz 50Hz beträgt. Für die Anzeige der Netzfrequenz muss der Darstellungsbereich eingeschränkt werden. Hierfür gäbe es mehrere verschiedene Möglichkeiten. Sinkt die Netzfrequenz unter 49Hz, so sind zur Erhaltung der Netzfrequenz noch keine Massnahmen erforderlich die einen Stromausfall bedeuten würden (wobei das schon ein kritischer Wert wäre, wo definitiv Massnahmen ergriffen werden), steigt die Netzfrequenz auf 51,5Hz, dann müssen sich spätestens alle Solaranlagen abgestellt haben. Aber auch eine Darstellung über diesen Bereich sagt nicht mehr so viel über den Verlauf aus:

Netzfrequenz am 22. März 2014 – Darstellungsbereich von 49Hz – 51,5Hz.

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