Stromfrequenz

Die Stromfrequenz gibt an, wie oft der Wechselstrom pro Sekunde seine Richtung ändert. In Deutschland und im europäischen Verbundnetz liegt sie bei 50 Hertz (Hz) – das bedeutet, der Strom wechselt 50 Mal pro Sekunde die Polarität. Diese Frequenz sorgt dafür, dass unser Stromsystem stabil und zuverlässig funktioniert. 

In der Anfangszeit der Stromversorgung waren Frequenzen zwischen 40 und 70 Hz üblich. Erst ab den 1930er-Jahren setzte sich 50 Hz in Europa als Normfrequenz durch – auch weil sich Transformatoren, Motoren und Lampen bei dieser Frequenz effizient betreiben lassen. Heute ist sie in mehr als 100 Ländern Standard, darunter fast ganz Europa, Australien und große Teile Asiens.

Stromfrequenz als Zeichen für Netzstabilität

Die Stromfrequenz zeigt in Echtzeit, ob Stromerzeugung und Stromverbrauch im Gleichgewicht sind. Wird mehr Strom erzeugt als verbraucht, steigt die Frequenz leicht über 50 Hz. Wird mehr verbraucht als eingespeist, sinkt sie. Das europäische Stromnetz erlaubt nur Schwankungen von ±0,2 Hz. 

Die Netzfrequenz wird in Deutschland rund um die Uhr an mehreren Stellen digital überwacht – mit einer Genauigkeit von unter 0,001 Hz. Denn: Eine Abweichung von 0,2 Hz entspricht bereits einem Ungleichgewicht von rund 3 Gigawatt. Deshalb gelten bereits geringe Abweichungen vom Sollwert als Warnsignal. Denn sie können sich sogar im Alltag bemerkbar machen. So können beispielsweise Radiosynchronuhren bei längerfristigen Schwankungen nach oder vor gehen. 

Was passiert bei Abweichungen?

Sobald sich die Frequenz messbar vom Sollwert entfernt, greifen automatisch abgestufte Regelmechanismen. Sie laufen in drei Stufen ab:

• Primärregelleistung: Innerhalb von Sekunden ändern Generatoren ihre Drehzahl und passen so die Einspeisung an.
• Sekundärregelleistung: Nach etwa 30 Sekunden übernehmen größere, schnell startende Kraftwerke die Stabilisierung.
• Tertiärregelung (Minutenreserve): Ab etwa 15 Minuten erfolgt eine manuelle Steuerung durch zusätzliche Einspeisung oder Lastabwurf.

Diese Regelenergie wird von den vier deutschen Übertragungsnetzbetreibern bereitgestellt: 50Hertz, Amprion, TenneT, TransnetBW.

Welche Rolle spielen PV-Anlagen und Wärmepumpen?

Dezentrale Erzeuger wie Photovoltaikanlagen, Batteriespeicher oder Wärmepumpen beeinflussen die Frequenz zunehmend. Ab einer Netzfrequenz von 50,2 Hz drosseln viele Solaranlagen automatisch ihre Leistung, um Überfrequenzen zu vermeiden. Damit tragen sie aktiv zur Frequenzhaltung bei.

Auch der zeitversetzte Betrieb von Wärmepumpen und Wallboxen mithilfe von Smart Metern hilft, das Netz zu entlasten. Gerade in Zeiten hoher Netzlast – etwa abends im Winter – kann intelligentes Lastmanagement durch Steuerung der Stromabnahme einen wertvollen Beitrag zur Frequenzstabilität leisten.