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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.
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.
In der Schweiz gibt es insgesamt sieben Netzebenen:
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.
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.
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.
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
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.
Das Bild gehört in vielen Haushalten zum Alltag: In der Ecke hinter dem Fernsehtisch türmen sich meterlange Kabel und Mehrfachsteckdosen – vielleicht verschwindet sogar das Kabel vom Satellitenanschluss einfach in einem Loch in der Wand. Multimedia Steckdosen machen diesem Chaos ein Ende und sorgen für Ordnung. Sie sitzen dort, wo sie nötig sind, zusammen mit den erforderlichen Steckdosen übersichtlich in der Wand und versorgen alle Endgeräte auf dem kürzesten Weg mit Strom und Daten. Doch nicht nur Multimediaentertainment verlangt nach neuen Leitungen. Zusätzlich bietet Smart-Home-Technologie die Chance, die volle Funktionalität aller Installationen zu nutzen und zentral zu steuern.
Die elektrische Leitfähigkeit von Materialien spielt eine wichtige Rolle in der Elektrotechnik. Schliesslich soll der Strom an bestimmten Stellen fliessen können, an anderen dagegen nicht. Denn ohne Isolatoren würdest du bei der Nutzung von Elektrogeräten einen Stromschlag riskieren. Doch wie funktioniert die Leitfähigkeit eigentlich und warum sind manche Stoffe bessere Leiter als andere? Alle Informationen und Antworten auf die wichtigsten Fragen zum Thema elektrische Leitfähigkeit haben wir dir im folgenden Artikel zusammengestellt.
Es klingt wie Magie, ist aber Realität. Ein Metallkörper schwebt scheinbar schwerelose im Raum, ohne jedweden äusseren Einfluss. Dieses Bild eines Supraleiters begeistert nicht nur Science-Fiction Fans, sondern gehört mittlerweile in jeder Physikoberstufe zum Lehrplan. Die Details dahinter klingen nahezu so fantastisch wie der Vorgang selbst, den die Welt übrigens bereits am 8. April 1911 zum ersten Mal bestaunen durfte. Mit der Abkühlung von Quecksilber auf vier Grad über absolut Null (minus 269 Grad Celsius), gelang dem niederländischen Physiker und Nobelpreisträger Heike Kamerlingh Onnes die Sensation: Der elektrische Widerstand des Metalls ging auch gleich null, der Supraleiter war geboren.
Wenn eine elektrische Heizung ins Bad soll, fehlt oftmals die Steckdose. Steckerleisten sind hier keine Alternative. Es wird also Zeit für feste Elektroinstallationen. Da hier mit sehr hohen Spannungen gearbeitet wird, handelt es sich um eine Aufgabe für professionelle Handwerker: Fehler bei der Montage können zu lebensgefährlichen Verletzungen und Bränden führen. Wir wollen dir einmal zeigen, was der Elektriker bei der Elektroinstallation so alles macht.
Ein elektrisches Gerät ist über ein Kabel schnell an den Strom angeschlossen. Da die Technik jedoch immer komplexer wird, gibt es Modelle, die mit anderen Geräten kombiniert werden. Dazu gehört auch der Computer: Es genügt nicht, den PC einfach anzuschliessen, er muss mit weiteren Peripheriegeräten verbunden werden, darunter mit Monitor, Tastatur und Maus. Benötigt wird hier ein Gerätestecker, der flexibel integriert werden kann. Dazu gehört der Kaltgerätestecker, der für alle Geräte mit geringer Temperaturentwicklung optimal geeignet ist.
Hersteller sind zwar verpflichtet, den durchschnittlichen Stromverbrauch der von ihnen hergestellten Geräte anzugeben – aber was bedeutet das schon? Der durchschnittliche Verbrauch ist nicht der tatsächliche Verbrauch, sondern immer nur ein Mittelwert unter angenommenen Idealbedingungen. Die Waschmaschine wird also im tatsächlichen Gebrauch selten bei zwei Kilowattstunden bleiben, sondern diesen Wert nur bei Kaltwäsche im Schonprogramm und ohne Schleudern erreichen. Aber wer wäscht schon so? Wenn du den tatsächlichen Stromverbrauch deiner Geräte im Haushalt ermitteln willst und Stromfresser ausfindig machen willst, benötigst du ein Strommessgerät aus dem Fachhandel.