Blindleistung und Wirkleistung

Die elektrische Leistung ist eine wichtige Kenngröße der Stromwelt. Sie ergibt sich – rein rechnerisch betrachtet – aus dem Produkt von Stromstärke und Spannung. Je höher die Stromstärke oder die Spannung, desto größer die Leistung. Gemessen wird diese Größe in Watt, benannt nach dem schottischen Wissenschaftler und Erfinder James Watt.

Wirkleistung: Was beim Verbraucher ankommt

Ein funktionsfähiges Übertragungsnetz sorgt dafür, dass dem Verbraucher ein möglichst hoher Anteil der erzeugten Leistung auch zur Verfügung steht. Die elektrische Leistung, die am Ende tatsächlich beim Verbraucher ankommt, wird als Wirkleistung bezeichnet. Sie lässt beispielsweise Lampen leuchten, verrichtet also physikalisch gesehen Arbeit. Jedoch ist es aus physikalischen Gründen nicht gänzlich zu vermeiden, dass beim Stromtransport Leistung verloren geht. In Deutschland betragen diese Übertragungsverluste über alle Ebenen des Stromnetzes hinweg etwa sechs Prozent.

Übertragungsverluste

Wenn Leiterseile Strom transportieren, erwärmen sie sich. Ein Teil der übertragenen Leistung geht so als thermische Energie verloren. Man spricht von ohmschen Verlusten. Auch elektrische Entladungen in die Luft (sogenannte Korona-Entladungen), die sich durch ein Knistern und Leuchten bemerkbar machen, reduzieren die Menge der übertragbaren Leistung. Zusätzliche Verluste entstehen, wenn der Strom auf eine andere Spannungsebene transformiert wird.

Blindleistung im Wechselstromnetz

Damit Strom im Wechselstromnetz überhaupt fließen kann, muss 50-mal pro Sekunde ein Magnetfeld auf- und abgebaut werden. Weil die Leistung zum Aufbau eines Feldes bei dessen Abbau wieder ans Netz zurückgegeben wird, bezeichnet man diese Leistung als Blindleistung. Sie verrichtet keine nutzbare Arbeit, wird aber für den Aufbau der Spannung benötigt.

Grundsätzlich müssen die Netze so dimensioniert werden, dass sie neben der Wirkleistung auch die pendelnde Blindleistung transportieren können. Bei einem steigenden Anteil von Blindleistung im Netz verringert sich die verbleibende Kapazität für die Wirkleistung. Weniger Strom in Form von elektrischer Ladung kann also transportiert werden.

Die Herausforderung für uns als Netzbetreiber besteht darin, die Blindleistung auf dem richtigen Niveau zu halten: Ist sie zu niedrig, sinkt die Spannung und der Stromfluss wird gestört. Ist sie zu hoch, kann weniger (nutzbare) Wirkleistung übers Netz transportiert werden. Deshalb setzen wir an ausgewählten Stellen unseres Netzes Kompensationsanlagen in Form von Phasenschiebern, Spulen und Kondensatoren ein. Sie dienen dazu, je nach Bedarf Blindleistung zu verbrauchen oder zu erzeugen.