Grundlast

Definition: Grundlast, Mittellast, Spitzenlast

Grundlast, Spitzenlast und Mittellast spielen bei der Stromerzeugung eine wichtige Rolle. Was ist die Grundlast? Die Grundlast bezeichnet die erzeugte Menge an Strom – beziehungsweise elektrischer Leistung – die im Tagesverlauf benötigt wird. Die Begriffe Mittel- und Spitzenlast dagegen bezeichnen die darüber hinaus produzierte, aber nicht ständig benötigte Leistung. 1

Welche Kraftwerke decken die Grundlast?

Kraftwerke, die die Grundlast erzeugen und ins Stromnetz einspeisen, werden auch als Grundlastkraftwerke bezeichnet. Die Kraftwerke für die Erzeugung der Grundlast sind nahezu 24 Stunden am Tag in Betrieb. In Deutschland handelt es sich meist um Braunkohle-, Atom- oder Wasserkraftwerke.

Doch woher kommt die Grundlast eigentlich? Hauptsächlich entsteht die Grundlast durch Verbraucher, die rund um die Uhr im Einsatz sind – also beispielsweise Kühlschränke oder Standby-Geräte. Doch auch außerhalb von Privathaushalten gibt es Geräte und Anlagen, die ständig in Betrieb sind und dadurch die Grundlast erhöhen, beispielsweise die Bahn oder Produktionsstätten in Fabriken. Für ganz Deutschland beträgt die Grundlast pro Jahr rund 45 Gigawatt.

Von Mittel- und Spitzenlast spricht man dann, wenn es im Tagesverlauf zu einer erhöhten Stromnachfrage kommt. So übersteigt der Verbrauch die Grundlast insbesondere morgens und abends, aber auch mittags. Rechnet man die Grundlast, Mittel- und Spitzenlast zusammen, ergeben sie die Gesamtmenge des Stromverbrauchs. 2

Berechnung der Grundlast

Wie wird die Grundlast berechnet?

Privathaushalte haben verschiedene Methoden, die eigene Grundlast für Strom und Haus zu berechnen. Die meisten Netzbetreiber bieten ihren Kunden inzwischen die Installation sogenannter "SmartMeter" an, digitaler Stromzähler, mit denen sich der Stromverbrauch und damit die Grundlast sehr einfach nachverfolgen lassen. Wer sich die Kosten für den modernen Stromzähler sparen möchte, kann auf alternative Lösungen zur Berechnung der Grundlast Energie zurückgreifen.

Die wohl naheliegendste Möglichkeit, um die eigene Grundlast für Strom herauszufinden, ist die Überwachung des vorhandenen Stromzählers. Dafür muss man den Zählerstand lediglich zwei Mal ablesen: einmal abends vor dem Zubettgehen und einmal am nächsten Morgen. Im Anschluss lässt sich der Verbrauch in Kilowattstunden nach der folgenden Formel berechnen:

Zählerstand morgens – Zählerstand abends = Verbrauch

Anschließend wird der errechnete Verbrauch durch die Anzahl der Stunden geteilt, die zwischen den Ablesungen gelegen haben. Das Ergebnis ist die Grundlast für den Haushalt. Zum Beispiel:

30.000 kWh – 30.004 kWh = 4 kWh / 8 h = 0,5 kW

In diesem Fall würde die Grundlast 500 Watt pro Stunde betragen.

Die zweite Methode zur Berechnung der Grundlast setzt das Vorhandensein einer Messsteckdose voraus. Diese wird zwischen Steckdose und Gerät platziert und misst so seinen aktuellen Verbrauch, das heißt die Grundlast. Achtung: Nach Anbringen der Messsteckdose sollte man kurz warten, bevor man den Wert abliest. Warum? Die meisten Geräte verbrauchen direkt nach dem Start mehr Strom als im Dauerbetrieb.

Der Nachteil der Messsteckdose zur Messung der Grundlast ist, dass man den Verbrauch jedes Geräts einzeln messen muss. Um die Grundlast zu ermitteln, muss man also von Gerät zu Gerät gehen und am Ende alle Werte zusammenrechnen. Außerdem lässt sich die Steckdose nicht für alle Geräte verwenden. Für eine Zentralheizung ist sie zum Beispiel nicht geeignet, da diese direkt mit dem Stromnetz verbunden ist. 3

Charakteristika von Grundlastkraftwerken

Kraftwerke, die Grundlast erzeugen und damit in aller Regel hoch ausgelastet sind, müssen bestimmte Eigenschaften erfüllen. So weisen sie idealerweise eine hohe Verfügbarkeit auf und liefern kontinuierlich, ohne zu häufige oder zu lange Unterbrechungen, Strom. Wünschenswert ist außerdem eine möglichst geringe Umweltbelastung im Dauerbetrieb. Weniger wichtig für die Grundlast ist dagegen eine hohe Leistungsänderungsgeschwindigkeit, also die Fähigkeit, die Leistung schnell zu regeln.

Grundlastkraftwerke beziehungsweise Grundleistungskraftwerke erreichen üblicherweise mehr als 5.000 Volllaststunden im Jahr, teilweise sogar mehr als 8.000 Volllaststunden. Häufig handelt es sich um Kraftwerke folgender Typen:

  • Laufwasserkraftwerke (an Flüssen betrieben)
  • Kernkraftwerke
  • Kohlekraftwerke (insbesondere Braunkohle)
  • Gaskraftwerke beziehungsweise Gas-Dampf-Kombikraftwerke

Da Grundlastkraftwerke kontinuierlich Strom liefern müssen, sind beispielsweise auch Geothermiekraftwerke grundlastfähig. Ob Windenergie- und Photovoltaikanlagen dieselbe Eignung für die Erzeugung von Grundlast mitbringen, gilt noch als umstritten.1

Kosten der Grundlast

Warum gibt es eine Grundlast?

Die Grundlast für Strom im Einfamilienhaus und anderen Privathaushalten entsteht nicht nur aufgrund der tatsächlich benötigten Menge an elektrischem Strom, sondern zum großen Teil auch aufgrund unnötiger Stand-by-Verluste. Diese entstehen vor allem durch das Nicht-Ausschalten elektronischer Geräte wie Fernseher und PC. Wer den Betrieb bestimmter Geräte nur durch einen Klick auf die Fernbedienung oder den Bildschirm beendet, schaltet sie häufig nicht komplett aus. Stattdessen beziehen sie über Nacht noch eine kleine, aber trotzdem vorhandene Leistung aus dem Stromnetz. Nur mit einem echten Ausschalter lassen sich solche Geräte vollständig vom Netz trennen und verbrauchen keinen Strom mehr.

Wie viel kostet die Grundlast?

Wie viel Kosten die Grundlast verursacht, ist natürlich von der Größe des Haushalts und der Personenzahl abhängig. Im deutschlandweiten Durchschnitt aber betragen die Kosten für die Grundlast pro Haushalt mindestens 100 Euro pro Jahr. Wer im Alltag also auf ein Senken der Grundlast für Grundstück und Haushalt achtet, kann seine Stromrechnung deutlich reduzieren. Folgende Tipps helfen beim Sparen:

  • alle Geräte nach dem Gebrauch vollständig ausschalten
  • Stecker aus der Steckdose ziehen oder Steckdose abschalten
  • beim Kauf neuer Geräte nicht nur Preise, sondern auch den Stand-by-Verbrauch prüfen4

Was sollte man noch alles über die Grundlast wissen?

In der Diskussion um die Grundlast und die Energiewende wird häufig behauptet, die erneuerbaren Energien seien nicht in der Lage, den Bedarf an Grundlast zuverlässig zu decken. Neue Erkenntnisse zeigen aber, dass die erneuerbaren Energien schon bald die komplette Stromversorgung übernehmen könnten. Es ist also durchaus möglich, Photovoltaik- und Windenergieanlagen grundlastfähig zu machen. Um Stromnetze und Kraftwerke an den größer werdenden Anteil der neuen Energieerzeuger anzupassen, sind natürlich Investitionen nötig. So werden aufgrund der großen Schwankungen der Solar- und Windenergie dezentrale, flexible Kraftwerke benötigt. Außerdem gilt es, Speicher zu entwickeln und auszubauen, die den produzierten Strom in Nachfragetiefs aufnehmen können. Eine andere vielversprechende Möglichkeit sind intelligente Netze (Smart Grid), mit denen sich die Auslastung der vorhandenen Stromnetze durch IT-technische Maßnahmen verbessern lässt. 25

Wissenswertes zu SFC Energy

Was sollte man noch über SFC als Experten für Brennstoffzellen wissen?

SFC Energy ist Experte für Brennstoffzellen-Technologie und Anbieter von Wasserstoff-Brennstoffzellen und Direktmethanol-Brennstoffzellen für die stationäre und mobile Stromversorgung. Ob Outdoor im Freizeitbereich oder für industrielle Anwendungen – SFC Energy liefert das optimale Instrument für mobile und netzferne Energie. 6

So bietet die EFOY Hybrid Power die perfekte Kombination aus Brennstoffzelle und Lithium-Batterie. Während die Brennstoffzelle den Strom erzeugt, wird er von der Lithium-Batterie gespeichert – und der Anwender kann die gelieferte Energie jederzeit mobil verbrauchen.

Die EFOY Pro sowie die EFOY Hydrogen Fuel Cell erweitern das SFC-Produktportfolio im höheren Leistungsbereich und eignen sich für die Anwendung in der Industrie sowie anderen kritischen Infrastrukturen. Die Brennstoffzellen schalten sich zuverlässig automatisch ein und übernehmen die Last unterbrechungsfrei. Typische Einsatzbereiche der EFOY Hydrogen Fuel Cell sind neben der Notstromversorgung sensibler Infrastrukturen die Mobilfunkinfrastruktur und Smart-Traffic-Anwendungen. Das Beste: Es entstehen keine Emissionen, denn die Wasserstoff-Brennstoffzellen von SFC Energy arbeiten zu 100 Prozent klimaneutral. 6

Fazit

Die Grundlast bezeichnet die Menge an Strom, die im Tagesverlauf mindestens benötigt wird. Grundlastkraftwerke sind daher rund um die Uhr in Betrieb und müssen zuverlässig Strom produzieren. Welche Faktoren beeinflussen die Grundlast? Häufig sind es verschiedene Faktoren, die die Höhe der Grundlast beeinflussen. Welche das sind, ist von Haushalt zu Haushalt verschieden. Um die Kosten für die Grundlast eines Haushalts zu berechnen, kann man den Stromverbrauch in den Nachtstunden messen. Während bisher vor allem Kohle-, Atom- und Laufwasserkraftwerke für die Grundlastversorgung eingesetzt werden, könnten dafür in Zukunft auch die erneuerbaren Energien eine größere Rolle spielen.