Ein Umspannwerk ist eine technische Anlage innerhalb eines Stromnetzes, die zur Umwandlung von elektrischer Energie zwischen unterschiedlichen Spannungsniveaus verwendet wird. Diese Umwandlung ist notwendig, um den Strom auf Höchstspannungsebene effizient über große Entfernungen zu transportieren und anschließend an die Verbraucher:innen mit geeigneten geringeren Spannungen zu verteilen. Das Umspannwerk sammelt also die Energie aus den Kraftwerken ein, wandelt sie auf kleinere Spannungsebenen um und verteilt sie weiter.

Quelle: TenneT (Sehr umfang- und detailreiche Broschüre über Umspannwerke)

Transformatoren im Umspannwerk senken die Spannung, um den Strom aus Höchstspannungsleitungen in niedrigere Spannungen für Haushalte und Betriebe umzuwandeln. Schaltanlagen und Schutzsysteme sorgen für die Steuerung und Sicherheit des Stromflusses.

Hauptkomponenten eines Umspannwerkes sind:

Umspannwerke können sowohl in der:

• Höchstspannungsebene (220 kV und 380 kV),
• Hochspannungsebene (110 kV),
• Mittelspannungsebene (meist 20 kV oder 10 kV) als auch in der
• Niederspannungsebene (230 Volt) eingesetzt werden, abhängig von ihrer Funktion im Versorgungsnetz.

Höchstspannungs-Umspannwerke sind oft für die Übertragung von elektrischer Energie über große Entfernungen zuständig, während Mittel- und Niederspannungs-Umspannwerke näher an den Endverbraucher:innen positioniert sind, um die Energie an Haushalte und Industrieanlagen zu verteilen.

Umspannwerke sind wichtig für die Verteilung und Übertragung von elektrischer Energie über große Entfernungen. Sie dienen dazu, die Spannung der unterschiedlichen Spannungsebenen herabzusetzen oder umgekehrt, je nach Bedarf. Dies geschieht durch Transformatoren.

Hier sind einige Gründe, warum Umspannwerke eine zentrale Rolle im Stromnetz spielen:

1. Spannungsumwandlung: Umspannwerke wandeln die Spannung von Höchstspannung auf eine niedrigere Spannungsebene um, die für die Verteilung an Haushalte und Unternehmen geeignet ist. Dies ermöglicht es, Strom über große Entfernungen effizient zu transportieren, da höhere Spannungen den Energieverlust über Leitungen verringern.
2. Netzstabilisierung: Umspannwerke spielen eine wichtige Rolle bei der Stabilisierung des Stromnetzes. Sie kontrollieren die Spannung und den Stromfluss, um eine zuverlässige Versorgung sicherzustellen und Überlastungen zu vermeiden.
3. Netzintegration: Sie ermöglichen die Integration erneuerbarer Energiequellen, indem sie die von Windparks, Solarenergieanlagen oder anderen erneuerbaren Quellen erzeugte Energie in das Stromnetz einspeisen.
4. Netzabsicherung: Umspannwerke dienen als Schutzmechanismen, die bei Störungen oder Fehlfunktionen im Netz eingreifen können, um Ausfälle zu minimieren und die Sicherheit zu gewährleisten.
5. Lastausgleich & Versorgungssicherheit: Durch die gezielte Verteilung und Steuerung der Stromversorgung tragen Umspannwerke dazu bei, die Versorgungssicherheit zu gewährleisten und Lastspitzen zu bewältigen.

Insgesamt sind Umspannwerke also entscheidend für die Effizienz, Sicherheit und Zuverlässigkeit des Stromnetzes, indem sie die richtige Spannungsebene für die Verteilung und Nutzung von elektrischer Energie bereitstellen.

Nach aktuellen Schätzungen und Informationen gibt es in Deutschland weit über 3.000 Umspannwerke, die für die Verteilung und Übertragung von Strom zuständig sind. In einem Bericht aus 2022 schreibt die Bundesnetzagentur von insgesamt „3.625 gemeldeten Umspannwerken“. Die exakte Zahl zu recherchieren ist nicht ganz trivial.

Dies hat mehrere Gründe:

Interaktive Karte „Deutsches Höchstspannungsnetz 2024“:

Das Forum Netztechnik/Netzbetrieb im VDE (kurz: VDE FNN) bietet einen Überblick des Höchstspannungsnetzes in Deutschland mit einer interaktiven Karte über das Stromnetz, einschließlich Details zu Stromleitungen, Umspannwerken und Kraftwerken. Diese Karte wird regelmäßig von VDE FNN und den vier Übertragungsnetzbetreibern (50Hertz Transmission, Amprion, TenneT TSO und TransnetBW) aktualisiert.

Quellen:
Forum Netztechnik/Netzbetrieb im VDE (VDE FNN) (Link führt zur interaktiven Karte „Deutsches Höchstspannungsnetz 2024“)
Netzentwicklungsplan.de (Link führt zum „Netzentwicklungplan Strom“)
Bundesnetzagentur (Bericht zum Zustand und Ausbau der Verteilernetze 2022, S. 42)

Laut Stromnetz Hamburg komme die elektrische Energie mit 380 kV im Versorgungsgebiet Hamburg an. Über drei Hauptumspannwerke (Umspannwerke für Hochspannung) werde die elektrische Energie in 110 kV umgewandelt und in 55 Umspannwerken in ganz Hamburg werde der Strom dann von der Hochspannung (110 kV) auf Mittelspannung (10 kV) transformiert.

Hauptumspannwerke in Hamburg in 2024: 3
Umspannwerke in Hamburg in 2024: 55

Quelle: Stromnetz Hamburg

Umspannwerke sind entscheidend für Netzbetreiber, da sie die Schnittstelle zwischen der Höchstspannungsübertragung und der Niederspannungsverteilung bilden, was es den Netzbetreibern ermöglicht, elektrische Energie effizient zu übertragen, zu transformieren und zu verteilen, um eine zuverlässige Stromversorgung sicherzustellen.

Im Jahr 2023 wurden in Deutschland laut Statista insgesamt 866 Stromnetzbetreiber gezählt. Gegenüber dem Jahr 2013 sei die Zahl um 17 zurückgegangen. Grundsätzlich können Stromnetzbetreiber unterschieden werden in Übertragungsnetzbetreiber und Verteilernetzbetreiber. Das Übertragungsnetz ist durch Umspannwerke an die Netze der Verteilnetzbetreiber angeschlossen.

Übertragungsnetzbetreiber in Deutschland in 2023: 4
Verteilernetzbetreiber (kurz: VNB) in Deutschland in 2023: 866

In Deutschland gibt es vier Hauptnetzbetreiber (Übertragungsnetzbetreiber) im Bereich der Energieversorgung, die für die Infrastruktur der überregionalen Stromnetze verantwortlich sind:

1. 50Hertz Transmission GmbH
2. Amprion GmbH (umsatzstärkster Übertragungsnetzbetreiber in 2021)
3. TenneT TSO GmbH
4. TransnetBW GmbH

Diese Netzbetreiber sind für das Höchst- und Hochspannungsnetz verantwortlich, das für den Transport von Elektrizität über große Entfernungen genutzt wird. Sie spielen eine entscheidende Rolle bei der Sicherstellung der Stabilität und Effizienz des deutschen Stromnetzes. Die derzeit 866 Verteilernetzbetreiber sind für Stromnetze im Nieder- und Mittelspannungsbereich zuständig. Sie versorgen beispielsweise private Haushalte mit Strom.

Quelle:
Statista (Statistik „Anzahl der Stromnetzbetreiber in Deutschland bis 2023“, veröffentlicht im Juli 2024)

Umspannwerke spielen eine entscheidende Rolle im Stromnetz und sind für die Luana AG unverzichtbar, um eine stabile und effiziente Energieversorgung zu gewährleisten. Durch ihre Funktionen zur Spannungsumwandlung, Netzstabilisierung und Integration erneuerbarer Energien tragen sie maßgeblich zur Nachhaltigkeit und Zuverlässigkeit unseres Energieangebots bei. Als wichtige Schnittstelle zwischen Übertragung und Verteilung ermöglichen Umspannwerke es uns, die wachsenden Anforderungen an das moderne Stromnetz zu erfüllen und zukunftssichere Lösungen zu bieten.◼