Wie wird Strom erzeugt?

Strom, auch als elektrischer Strom bezeichnet, ist der Fluss von elektrischen Ladungen (in der Regel Elektronen) durch einen Leiter, wie z.B. einen Draht. Marie Ampère entdeckte als erste den Zusammenhang zwischen Strom und Magnetismus. Rein physikalisch wird bei der Stromerzeugung keine Energie erzeugt, sondern Strom entsteht durch die Umwandlung von einer Energieform in einer andere, meistens durch einen Generator. Der erste Generator wurde im Jahr 1866 von Werner Siemens entwickelt. Mit der sogenannten Dynamomaschine wurde Bewegungsenergie in elektrische Energie umsetzen. Und auch heute wird Strom überwiegend mit Generatoren durch die Umwandlung von kinetischer Energie in elektrische Energie erzeugt. Kohle-, Wind-, Wasser- und Atomkraftwerke nutzen diesen physikalischen Zusammenhang. Nur in Photovoltaikanlagen wird der Strom anders erzeugt.

Es gibt verschiedene Methoden zur Stromerzeugung, die im Wesentlichen auf der Umwandlung einer Energieform in elektrische Energie basieren. Einige der gängigsten Methoden zur Stromerzeugung sind:

Stromerzeugung mit einer Turbine

Eine Turbine erzeugt Strom durch die Umwandlung von mechanischer Energie in elektrische Energie. Dies geschieht durch die Nutzung eines Rotors, der sich durch einen Fluss oder einen Dampfstrahl dreht. Der Rotor treibt einen Generator an, der aus einem System von Spulen und Permanentmagneten besteht.

Wenn sich der Rotor dreht, bewegen sich die Spulen durch das Magnetfeld. Dies bewirkt eine Induktion von Elektronen in den Spulen, die einen elektrischen Strom erzeugen. Je höher die Drehzahl des Rotors, desto höher ist die Stromstärke, die erzeugt wird.

Die Art und Weise, wie die mechanische Energie auf den Rotor übertragen wird, variiert je nach Typ der Turbine. In einer Wasserkraftturbine wird das Fallwasser über den Rotor geleitet, was ihn zur Drehung bringt. In einer Dampfturbine wird die Druckenergie des aus einem Kraftwerk ausströmenden Dampfs genutzt, um den Rotor anzutreiben.

Letztendlich wandelt die Turbine die mechanische Energie, die ihr zugeführt wird, in elektrische Energie um, die in das Stromnetz eingespeist wird und für den Verbrauch bereitsteht.

Stromerzeugung in einer Solaranlage

In einer Solaranlage wird Strom durch die Nutzung von Photovoltaik-Zellen erzeugt. Diese Zellen bestehen aus Halbleiterschichten, meist aus Silizium. Wenn Licht auf die Photovoltaik-Zelle trifft, werden elektronische Teilchen in Bewegung gesetzt und erzeugen so einen Stromfluss. Lichtenergie wird dabei in elektrische Energie umgewandelt.

Stromerzeugung in Deutschland

1. Kohlekraftwerke
   Kohle wird verbrannt, um Dampf zu erzeugen, der eine Turbine antreibt und so Strom erzeugt.

2. Kernkraftwerke
   Die Kernspaltung von Atomkernen erzeugt Hitze, die zur Produktion von Dampf verwendet wird, der wiederum eine Turbine antreibt.

3. Wasserkraftwerke
   Das Fallwasser aus Flüssen und Staudämmen treibt eine Turbine an, die Strom erzeugt.

4. Solarenergie
   Photovoltaik-Zellen wandeln Sonnenenergie direkt in Strom um.

5. Windenergie
   Windturbinen nutzen den Wind, um eine Turbine anzutreiben und Strom zu erzeugen.

6. Geothermische Energie
   Die Wärme aus dem Inneren der Erde kann verwendet werden, um Strom zu erzeugen.

7. Biomasse
   Die Verbrennung von Biomasse, wie Holz oder Pflanzenreste, kann Strom erzeugen.

Strom wird heute überwiegenden in großen Kohle-, Gas- und Atomkraftwerken erzeugt. Der  Anteil der durch erneuerbare Energien wie Wind, Wasser, Sonne und Biomasse erzeugte Strom nimmt seit einigen Jahren stetig zu. Immer mehr Verbraucher werden im Rahmen der Energiewende zu eigenen dezentralen Stromerzeugern und produzieren Strom z.B. über PV-Anlagen auf Ihren Häusern.

• Strommix in Deutschland
  
  Nachdem der Strom in den Kraftwerken hergestellt wurde,  wird er in das Stromleitungssystem eingespeist. Sobald im Haushalt oder an einer anderen Stelle ein Gerät angeschlossen bzw. eingeschaltet wird, ist der Stromkreis geschlossen und der Strom kann fließen.

In Deutschland gibt es zwar über 1100 Stromanbieter, jedoch erzeugen die 4 größten Stromerzeuger Innogy (RWE), E.ON, EnBW und Vattenfall rund 67 Prozent des deutschen Strommarktes. Damit ist der Stromerstabsatzmarkt ist mit einem Anteil von 67 Prozent (Erzeugungsmengenanteil) bei den großen 4 Versorgern weiterhin konzentriert. Zwar geht der Anteil der vier absatzstärksten Unternehmen zurück, aber die Stromerzeugung und damit die allgemeine Versorgung eines Landes wird zum überwiegenden Teil von einigen wenigen Energieversorgungsunternehmen, kurz EVU, sichergestellt.

"Auf dem Markt für die Belieferung von Industriekunden (RLM-Kunden) setzten die vier absatzstärksten Unternehmen im Jahr 2014 insgesamt ca. 88 TWh ab. Der aggregierte Marktanteil der vier Unternehmen (CR 4) beträgt auf dem bundesweiten RLM-Kunden-Markt somit rund 33 Prozent (Vorjahreswert: 34 Prozent). Auf dem bundesweiten Markt für die Belieferung von Haushaltskunden oder Kleingewerbekunden (SLP-Sondervertragskunden (ohne Heizstrom)) betrug der kumulierte Absatz der vier absatzstärksten Unternehmen im Jahr 2014 ca. 37 TWh. Der aggregierte Marktanteil der vier Unternehmen (CR 4) beträgt auf diesem Markt somit rund 36 Prozent.

Diese Werte liegt deutlich unter den gesetzlichen Schwellen für die Vermutung einer marktbeherrschenden Stellung (§ 18 Abs. 4 und 6 GWB). Das Bundeskartellamt geht davon aus, dass auf dem Markt für die Belieferung von RLM- Kunden inzwischen kein Anbieter mehr marktbeherrschend ist." (Quelle Bundesnetzagentur)

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