Du drückst auf den Schalter – und das Licht geht an.
Immer. Auch um drei Uhr früh. Wer sorgt eigentlich dafür, dass in jeder
Sekunde genau so viel Strom erzeugt wird, wie ganz Europa gerade verbraucht?
Unsichtbare Lebensader: Über Hochspannungsleitungen fließt der Strom von den Kraftwerken zu den Haushalten – rund um die Uhr, in jeder Sekunde neu erzeugt.
Darum geht es in diesem Kapitel:
Strom lässt sich – anders als Holz oder Öl – kaum lagern. Du lernst, warum im
Stromnetz in jeder Sekunde genau so viel Strom
erzeugt werden muss, wie gerade verbraucht wird. Du erfährst, woher der Strom
in Österreich, Deutschland und der Schweiz kommt. Du siehst, wie das Wetter
den Sonnen- und
Windstrom steuert. Und du lernst, warum
Pumpspeicherkraftwerke in den Alpen die
„grünen Batterien" Europas sind.
🎮 So arbeitest du mit der Simulation:
Du steuerst ein Pumpspeicherkraftwerk mit zwei Wasserbecken durch
18 Tage in 6 Sets: Frühling, Sommer, Herbst, Winter, Industrie und
Wochenende. Jeder Tag hat 8 Blöcke zu je 3 Stunden. Pro Block stellst
du einen Schieberegler auf eine von fünf Stufen: 2 Pumpen · 1 Pumpe ·
aus · 1 Turbine · 2 Turbinen. Der Graph zeigt dir vorher, wie viel Strom
gebraucht wird (rot) und wie viel Solar und Wind liefern (gelb). Dann heißt
es „Tag starten ▶" – und der Netzfrequenz-Tacho verrät, ob dein Plan
aufgeht. Ziel: kein einziger Block mit Stromlücke. Achtung: Der
Speicherstand wandert mit in den nächsten Tag!
Gespeicherte Energie, sichtbar gemacht: Jeder Kubikmeter Wasser in einem hoch gelegenen Stausee kann unten im Tal wieder zu Strom werden. Silvretta-Hochalpenstraße.SEITE 1 · DAS GLEICHGEWICHT
1 · Erzeugung = Verbrauch: Das Gleichgewicht im Netz
Mehl, Holz, Heizöl – fast alles lässt sich auf Vorrat lagern. Strom
nicht: Was aus der Steckdose kommt, wurde im selben Augenblick
irgendwo erzeugt. Deshalb gilt im Stromnetz die
eiserne Regel: Erzeugung und Verbrauch müssen in jeder Sekunde genau
übereinstimmen.
Ob das gelingt, verrät die Netzfrequenz.
Fast alle Länder Europas hängen an einem einzigen, gemeinsamen Netz –
dem Verbundnetz. Darin fließt der Strom als
Wechselstrom: Er wechselt 50-mal pro Sekunde die Richtung. Das nennt man
50 Hertz. Wird mehr Strom verbraucht als
erzeugt, wird dieser Takt langsamer – die Frequenz sinkt. Wird zu viel
erzeugt, steigt sie. Schon kleine Abweichungen sind gefährlich.
Wie gefährlich, zeigte der 8. Jänner 2021. Eine Störung in Kroatien
riss das europäische Netz in zwei Teile. Die Frequenz fiel auf
49,74 Hz. Nur automatische Notschalter verhinderten Schlimmeres.
[4]
Dazu kommt: Der Verbrauch ist nicht immer gleich hoch. Er schwankt
über den Tag – das nennt man Lastprofil. Nachts
brauchen wir wenig Strom. Am Morgen steigt der Bedarf: Alle duschen,
kochen, und die Betriebe starten. Am Abend kommt die größte Spitze. Dann
kommen die Familien heim, kochen und schalten Bildschirme ein.
Hier wird das Gleichgewicht gemessen: Der Stromzähler erfasst jede Kilowattstunde, die das Haus aus dem Netz nimmt.
📊 Echte Zahlen:
Sollwert Netzfrequenz: 50,00 Hz · Netzauftrennung 8. Jänner 2021:
Abfall auf 49,74 Hz[4] · Durchschnittlicher
Stromverbrauch eines Haushalts in Österreich: rund 3.500 kWh pro
Jahr[10]
Merke: Strom ist die einzige „Ware",
die im Moment des Verbrauchs erzeugt werden muss. Die Netzfrequenz
(50 Hz) ist der Pulsschlag des Netzes – sie zeigt sofort, ob Erzeugung
und Verbrauch im Gleichgewicht sind.
🎮 In der Simulation: Rechts neben dem
Kraftwerks-Querschnitt sitzt der Netzfrequenz-Tacho: Sollwert
50,00 Hz, Toleranz ±0,2 Hz. Sobald du „Tag starten" drückst, läuft dein Plan
Block für Block ab – ist ein Block ausgeglichen (Lücke oder Überschuss
kleiner als 0,5 GWh), bleibt der Zeiger im
grünen Bereich. Der
📈 Frequenzverlauf darunter zeichnet alle 8 Blöcke mit: An ihm siehst
du hinterher genau, in welchem Block dein Netz gewackelt hat.
SEITE 2 · STROMMIX
2 · Woher kommt unser Strom? Der Strommix in D-A-CH
Welche Kraftwerke ein Land nutzt, hängt stark von seiner
Geografie ab – die Mischung heißt Strommix.
Österreich ist ein Gebirgsland mit wasserreichen Flüssen: Rund
60 % des Stroms kommen aus Wasserkraft,
dazu etwa 20 % aus Wind- und Sonnenkraft. Insgesamt waren 2024 rund
87 % der Erzeugung erneuerbar – ein
europäischer Spitzenwert. [1]
Deutschland hat weniger Gebirge, dafür windreiche Küsten. Dort ist
die Windkraft mit 31,5 % die wichtigste
Stromquelle. Danach kommen Kohle und
Photovoltaik. Insgesamt stammten 2024
59,4 % des Stroms aus erneuerbaren Quellen.
[2]
Die Schweiz ähnelt Österreich: etwa 60 % Wasserkraft. Dazu
kommen aber gut 28 % aus
Kernkraftwerken. [3]
Der Strommix ist also Erdkunde pur: Berge und Niederschlag machen
Wasserkraft möglich, flaches windiges Land begünstigt Windräder,
sonnenreiche Dächer die Photovoltaik.
📷Foto gesuchtWasserkraftwerk in Vorarlberg – z. B. Krafthaus Rodundwerk im Montafon, Illwerke-Staumauer oder das Kraftwerk am Illspitz bei Feldkirch.assets/img/buch/energiemanager/strommix-wasserkraft.jpg
🎮 In der Simulation: Der Balkengraph über
deinem Plan zeigt für jeden 3-Stunden-Block zwei Werte: Strombedarf
(rot) und Solar/Wind verfügbar (gelb). Dein Pumpspeicher gleicht den
Unterschied aus. Liefert das Wetter mehr Strom, als gebraucht wird, pumpst
du den Überschuss als Wasser nach oben. Fehlt Strom, lässt du das Wasser
durch die Turbinen wieder herunter. Dieses Ausgleichen
nennt man Lastausgleich.
✏️ Aufgaben:
ANenne die wichtigste Stromquelle
Österreichs, Deutschlands und der Schweiz. Erkläre mit der Landkarte,
warum sie sich unterscheiden.
BÖsterreich erzeugte 2024 rund
82 TWh Strom, davon ~60 % aus Wasserkraft. Berechne: 82 · 0,6 = ?
TWh. Vergleiche mit dem Jahresverbrauch von rund 64,5 TWh.
C„Ein Land kann sich seinen
Strommix nicht aussuchen." Stimmt das? Begründe mit mindestens zwei
Standortfaktoren (Relief, Klima, Küste, Fläche).
SEITE 3 · WETTER & STROM
3 · Wetter macht Strom: Mittagsspitze, Abendlücke, Dunkelflaute
Sonnen- und Windstrom sind sauber – aber sie richten sich nach dem
Wetter, nicht nach uns. Photovoltaik liefert
ihre Spitze zu Mittag, der Verbrauch hat seine Spitze aber
am Abend. Diese Lücke zwischen Bedarf und Wetterstrom – die
Residuallast – müssen andere Kraftwerke und
Speicher füllen.
Richtig ernst wird es bei einer Dunkelflaute.
Dann liegt tagelang Hochnebel über dem Land, und es weht kaum Wind. Anfang
November 2024 passierte das in Deutschland. An einem Abend lieferten Wind
und Sonne zusammen nur noch rund 0,15 % des Strombedarfs.
Das treibt den Preis. Strom wird an einer Börse gehandelt – der
Strombörse. Dort kauft man Strom für jede
Stunde des nächsten Tages im Voraus. In dieser Nacht schoss der Preis in
die Höhe: von durchschnittlich 79 € auf über 800 € pro
Megawattstunde. [5]
Auch die Jahreszeiten mischen mit: Im Winter ist der Verbrauch am
höchsten (Heizen, Licht), die Sonnenausbeute aber am niedrigsten. Je
mehr ein Land auf Wetterstrom setzt, desto wichtiger werden
Stromspeicher – und flexible Kraftwerke,
die einspringen können.
Dunkelflaute im Kleinen: Bei Hochnebel liefert selbst eine große PV-Anlage fast nichts – und das oft tagelang.
📊 Echte Zahlen: Dunkelflaute
6. November 2024 (DE): Wind + Sonne zeitweise nur ~0,15 % des Bedarfs ·
Börsenstrompreis über 800 €/MWh (Jahresmittel 2024: ~79 €/MWh)
[5]
Merke: Erneuerbare liefern nicht
immer dann, wenn der Strom gebraucht wird. Speicher verschieben die
Energie von der Mittagsspitze in den Abend – und helfen über
Dunkelflauten hinweg.
🎮 In der Simulation: Jeder der 18 Tage hat
sein eigenes Wetter – vom Sonnigen Frühlingstag über Hitzewelle
(Klimaanlagen!), Sommergewitter und Föhnstunden bis zu
Frostnacht und Schneesturm. Das Wetter formt die gelbe
Angebots-Kurve: Beim Sturmtag liefert der Wind sogar nachts – der
Tagesgang steht Kopf. Lies vor dem Planen die Tagesbeschreibung: Sie
verrät dir die Strategie.
SEITE 4 · PUMPSPEICHER
4 · Der Pumpspeicher: Die grüne Batterie in den Bergen
Die größte „Batterie" der Alpen besteht aus Wasser und
Höhenunterschied. Ein Pumpspeicherkraftwerk hat zwei Becken: eines im Tal, eines hunderte Meter höher am Berg. Gibt
es Stromüberschuss (etwa zur Solar-Mittagsspitze), pumpt es Wasser
nach oben – die Energie steckt jetzt als
Höhenenergie im Bergsee. Wird
Strom gebraucht, rauscht das Wasser durch Druckrohre zurück ins
Tal und treibt Turbinen an. Ein Pumpspeicher ist
in weniger als zwei Minuten auf voller Leistung. Fehlt plötzlich
Strom, springt er also sofort ein. Genau diese schnelle Notreserve nennt
man Regelreserve – und dabei ist der
Pumpspeicher der wichtigste Helfer im Netz.
Gratis ist das nicht: Der Wirkungsgrad über den ganzen Kreislauf liegt bei 75 bis 80 % – von 100 kWh,
die du zum Pumpen einsetzt, kommen also rund 80 zurück.
[9]
Vorarlberg ist dabei Weltklasse: Das Kopswerk II im Montafon
leistet 525 Megawatt[6],
das unterirdische Obervermuntwerk II weitere 360 MW
[7]. Und am Lünersee plant die illwerke vkw das
Lünerseewerk II: rund 1.000 MW, etwa 1.300 m Fallhöhe, 2,65 Mrd. €
Investition – fast vollständig im Berginneren. [8]
Doppelrolle im Hochgebirge: Der Lünersee (1.970 m) ist Speichersee der illwerke vkw und beliebtes Wanderziel – hier soll mit dem Lünerseewerk II Österreichs stärkster Pumpspeicher entstehen.
🎮 In der Simulation: Der Querschnitt zeigt
Oberbecken und Unterbecken (je bis 50 GWh) samt Maschinenhaus – beim
Ablauf siehst du das Wasser durch die Druckrohre fließen. Der Wirkungsgrad
ist eingebaut: 1 Pumpe hebt pro Block 4 GWh Wasser und
verbraucht dafür 4 : 0,75 ≈ 5,3 GWh Strom; 1 Turbine lässt
6 GWh Wasser ab und liefert 6 · 0,85 ≈ 5,1 GWh. Und wie beim
echten Kraftwerk gilt: Der Beckenstand von heute Abend ist dein
Startkapital für morgen – wer im Sommer-Set am Tag 1 nicht vorpumpt, steht
beim Gewitter am Tag 2 ohne Reserve da.
✏️ Aufgaben:
AErkläre mit eigenen Worten und
einer Skizze, wie ein Pumpspeicherkraftwerk Strom „speichert".
BEin Pumpspeicher nimmt 100 GWh
Strom zum Pumpen auf und liefert später 78 GWh zurück. Berechne den
Wirkungsgrad: 78 : 100 = ? Gib das Ergebnis in Prozent an.
C„Ein Speicher, der 20 %
verliert, lohnt sich nicht." Nimm Stellung: Wann lohnt sich das
Speichern trotzdem? (Denke an die Preise aus Seite 3.)
SEITE 5 · GRUNDLAST & BLACKOUT
5 · Grundlast, Spitzenlast, Blackout: Wer springt wann ein?
Ein Teil des Strombedarfs ist rund um die Uhr da: Kühlhäuser,
Krankenhäuser, Server, Industrieöfen – die
Grundlast. Darüber steigt der Bedarf über den
Tag an, bis zur Spitzenlast am Abend. Für jede
Aufgabe gibt es eigene Kraftwerke. Die Grundlast tragen zum Beispiel
Laufwasserkraftwerke. Sie nutzen die
stetige Strömung eines Flusses und laufen Tag und Nacht durch. Für die
kurzen Spitzen am Abend braucht man schnelle Kraftwerke. Pumpspeicher und
Gaskraftwerke springen dann in wenigen Minuten ein.
Wer behält bei all dem den Überblick? Das ist die Aufgabe der
Netzbetreiber. In Österreich überwacht die
Firma Austrian Power Grid (APG) das große Stromnetz – rund um die Uhr.
Reicht die Reserve einmal nicht, kommt der Notfallplan. Fällt die
Frequenz, schalten die Netzbetreiber zuerst zusätzliche Reserven dazu.
Hilft auch das nicht, schalten sie ganze Regionen gezielt für kurze Zeit
ab. Das nennt man Lastabwurf. Er ist die letzte
Bremse vor dem Blackout – einem
großflächigen Stromausfall, der Tage dauern kann.
Österreich bereitet sich ernsthaft darauf vor. Bundesheer und
Zivilschutz empfehlen jedem Haushalt einen Vorrat. Dazu gehören:
Trinkwasser (etwa 2 Liter pro Person und Tag), haltbare Lebensmittel und
Medikamente für rund zwei Wochen. Dazu Taschenlampe, Kerzen, ein
Batterieradio und etwas Bargeld. [11]
Und du? Auch du kannst helfen. Wer Strom spart, entlastet nicht nur
die eigene Stromrechnung, sondern auch das Netz. Schalte Geräte ganz aus
statt in den Standby. Wasch die Wäsche lieber zu Mittag als zur
Abendspitze. Strom genau dann zu verbrauchen, wenn viel davon da ist,
wird in Zukunft immer wichtiger.
Blackout-Vorsorge nach Zivilschutz-Empfehlung: Mit diesem Regal übersteht eine Familie auch einen mehrtägigen Stromausfall.
📊 Echte Zahlen: Empfehlung
Bundesheer/Zivilschutz: Trinkwasser ~2 l pro Person und Tag,
Lebensmittel- und Medikamentenvorrat für ca. 2 Wochen[11] · Netzauftrennung 2021: Stabilisierung nach
rund 1 Stunde dank Reserven und Lastabwurf-Plänen
[4]
Merke: Grundlast = ständiger
Sockelbedarf, Spitzenlast = kurze Höchstwerte. Ein Blackout ist
unwahrscheinlich, aber möglich – Vorsorge ist Aufgabe von Netzbetreibern
und Haushalten.
🎮 In der Simulation: Bleibt in einem Block
eine Stromlücke, sackt die Frequenz ab und das Feedback wird rot –
die Bilanz am Tagesende zählt jede Lücke und jeden Überschuss in GWh
zusammen. Für ein Set ganz ohne Stromlücke gibt es die Auszeichnung
🔌 „Stabiles Netz", für 24 von 24 ausgeglichenen Blöcken
⭐ „Perfektes Set". Zwischen den Tagen erscheinen
„Wusstest du?"-Karten mit echten Fakten – vom Kopswerk II bis zu den
magischen 50 Hz.
✏️ Abschluss-Aufgaben:
BOrdne zu: Kühlschrank,
E-Herd um 18 Uhr, Krankenhaus, Föhn am Morgen – Grundlast oder
Spitzenlast? Begründe kurz.
BErstelle eine
Blackout-Checkliste für deine Familie mit mindestens sechs Dingen.
Vergleiche sie mit der Empfehlung des Zivilschutzes.
CSchreibe als
Energiemanager:in einen kurzen Bericht (5 Sätze) an die Gemeinde:
Warum braucht euer Netz Speicher, obwohl genug Kraftwerke da sind?
Verwende die Begriffe Spitzenlast, Dunkelflaute und Regelreserve.
QUELLEN
Quellen & zum Weiterlesen
[1] E-Control: Marktbericht / Pressemappe „Strommix 2024" (April 2025) –
e-control.at ·
ORF: Rekord an Abdeckung durch Erneuerbare –
orf.at
[2] Statistisches Bundesamt: Stromerzeugung 2024 – 59,4 % aus erneuerbaren Energieträgern –
destatis.de
[3] Bundesamt für Energie (CH): Schweizer Elektrizitätsbilanz 2024 –
energeiaplus.com
[4] Austrian Power Grid: Frequenzabfall im europäischen Stromnetz am 8.1.2021 –
apg.at
[5] Bundesnetzagentur: Untersuchung zu Strompreisspitzen während Dunkelflauten 2024 –
bundesnetzagentur.de ·
ZDF: Dunkelflaute lässt Strompreise explodieren –
zdf.de
[6] illwerke vkw: Kopswerk II –
illwerkevkw.at
[7] illwerke vkw: Obervermuntwerk II –
illwerkevkw.at
[8] illwerke vkw: Projekt Lünerseewerk II –
luenerseewerk2.at ·
ORF Vorarlberg: Illwerke planen größtes Wasserkraftwerk Österreichs –
vorarlberg.orf.at
[9] Verivox: Pumpspeicherkraftwerk – Funktionsweise und Wirkungsgrad –
verivox.de
[10] Stromliste (Datenbasis Statistik Austria): Durchschnittlicher Stromverbrauch im Haushalt –
stromliste.at ·
Statistik Austria: Energieeinsatz der Haushalte –
statistik.at
[11] Bundesheer: „Blackout und dann?" – Ratgeber für die Eigenvorsorge –
bmlv.gv.at ·
Zivilschutz Österreich: Ratgeber Blackout –
zivilschutz.at