Zielsetzung der vorliegenden Studie ist es, Möglichkeiten der Reduktion von Netzverlusten innerhalb der Wertschöpfungskette der elektrischen Energie aufzuzeigen. Dabei wird der Großteil der Aufmerksamkeit auf die nachhaltige Reduktion der kommerziellen Netzverluste gelegt werden, welche im Gebiet der Republik Mazedonien auftreten. Es soll demonstriert werden, was man prinzipiell unter dem allgemeinen Begriff der Netzverlustreduktion versteht und wie man diese durch gezielte Investitionstätigkeiten absenken kann. Nachdem zunächst die Wertschöpfungskette der elektrischen Energie beschrieben wird, erfolgt eine Auflistung möglicher Manipulationsmöglichkeiten der Zähler, die dem Endverbraucher von bestimmten Vereinigungen gegen Bezahlung angeboten werden. Anhand der Auflistung der vorkommenden Manipulationsmöglichkeiten wird die Grundlage für die Entscheidung, welche Handlungsempfehlungen notwendig sind, um das Unternehmen vor Verlusten zu bewahren, geschaffen. Davon ausgehend werden die Handlungsempfehlungen erläutert, welche sich im Bereich der Reduktion der kommerziellen Verluste am besten behauptet haben. Schlussendlich spielt auch die wirtschaftliche Betrachtung eine wichtige Rolle, damit man jenen Projekten, bei welchen sich die Investition am schnellsten rechnet, auch die höchste Aufmerksamkeit zukommen lässt.

Textprobe: Kapitel 3.1, Definition von Netzverlusten: Unter dem Begriff Netzverluste versteht man die gesamte Arbeit in Kilowattstunden welche im Verteilnetz über einen definierten Betrachtungszeitraum verloren geht. Man kann sie als die Differenz zwischen der abgelesenen Energiemenge an den Einspeisestellen (dies können Landesgrenzen, Elektrizitätsversorgungsunternehmensgrenzen, Kraftwerke oder Umspannwerke sein) und der verrechneten Energie bei den Endverbrauchen ansehen. 3.2, Bestreben der Verlustreduktion im Verteilnetz: Der Weg der elektrischen Energie, die vom Kraftwerk über ein mehr oder weniger gut erhaltenes sowie gegebenenfalls weitläufiges Versorgungsnetz an den Endverbraucher geliefert wird ist prinzipiell immer mit Verlusten behaftet. Dies führt in logischer Konsequenz dazu, dass in den Kraftwerken der zusätzliche Mehraufwand der Energie - entstanden aus den Netzverlusten - erzeugt werden muss. Das hat jenen Effekt, dass mehr Energie in das Netz eingespeist werden muss als dann tatsächlich auch verbraucht wird. Betriebswirtschaftlich gesehen ergeben sich daraus mehrere Nachteile: • Es werden für die Energieerzeugung mehr Rohstoffe benötigt, was zum einen zusätzliche finanzielle Belastungen für das Erzeugungs-unternehmen darstellt sowie auf der anderen Seite auch einen erhöhten Ausstoß an Treibhausgasen zur Folge hat. • Unnötig hohe Netzbelastungen insbesondere in den Leitungen und Transformatoren. • Schlechtere Spannungsqualität sowie Versorgungssicherheit. • Teile der Generatorkapazität müssen für die Verlustenergieerzeugung verwendet werden, was damit zur Folge hat, dass die Erzeugung für nutzbare Arbeit entfällt. • Preisanpassungen bei den Endkundenpreisen, da Netzverluste (teilweise) Anerkennung in den Tarifen finden. Dem gegenüber führt eine erfolgreiche Reduktion der Netzverluste zu nachfolgend dargestellten positiven Entwicklungen: • Es werden die Eigenkosten, also die reduzierten Kosten an Brennstoffen auf die nutzbare Kilowattstunde reduziert. • Geringere CO2 Belastung durch reduzierte (kalorische) Produktionsmengen. • Freiwerdende Leitungs- und Trafokapazitäten. • Erhöhung der Spannungsqualität und Versorgungssicherheit. • Erhöhung des Anteils jener Generatorkapazitäten, welche zur Erzeugung von nutzbarer Arbeit verwendet werden. 3.3, Gliederung der Netzverluste: Wie bereits im Vorfeld erwähnt, kann man die entstandenen Netzverluste in zwei große Gruppen unterteilen jene der technischen Netzverluste und jene der kommerziellen Netzverluste. Als Beispiele für jene Verluste, die ihren Ursprung technischer Natur haben können angeführt werden: Eisenverluste, Ohm’sche Verluste, etc. Als Beispiel für kommerzielle Verluste können Großteils jene Verluste angeführt werden, die durch Stromdiebstahl auf Basis einer Manipulation entstehen. 3.3.1, Technische Netzverluste: 3.3.1.1, Lastunabhängige Verluste: Sobald ein Netz unter Spannung steht treten in diesem, sofern das Netz mit einer relativ stabilen Spannung versorgt wird, konstante Leerlaufverluste auf. Wie hoch diese schlussendlich sind hängt zum einen vom Isolationszustand als auch von der Betriebsspannung des Verteilnetzes ab. Einen nicht zu vernachlässigenden und nicht unwesentlichen Einfluss auf die Korona- und Leckverluste haben auch die Witterungsverhältnisse. Je kälter es ist, desto höher fallen die technischen Netzverluste aus. 3.3.1.1.1, Leerlaufverluste in Transformatoren: Die Leerlaufverluste in einem Transformator beziehungsweise einem Umspanner können in Hysterese- und in Wirbelstromverluste gegliedert werden. Gilt es die Verluste eines gesamten Netzbetriebes zu berechnen, so muss für den Beobachtungszeitraum die Summe aller in den involvierten Transformatoreinheiten auftretenden Eisenverluste herangezogen werden. 3.3.1.1.2, Die dielektrischen Verluste von Kabeln: Die Isolierstoffe von Energiekabeln, welche zumeist als Dielektrikum ausgeführt werden besitzen eine sehr kleine, endliche Fähigkeit zu Leiten. Dies bedeutet, dass zwischen diesem Dielektrikum Wirkstrom fließt, der sog. Verluststrom, welcher wiederrum Wärme erzeugt, was in weiterer Folge Verluste im Kabel bedeuten. 3.3.1.1.3, Ableitungsverluste von Isolatoren (Leckverluste): Schlechte Witterungsbedingungen wie beispielsweise Regen, Tau, Nebel oder Schnee bedeuten eine Verkürzung des Kriechweges an der Isolatorkette was gleichzeitig eine Minderung der Isolationsfähigkeit zur Folge hat. Dies bedeutet, dass solange über die Freileitung eine Übertragung von elektrischer Energie stattfindet, fließt über die Isolatoren Strom in die Erde beziehungsweise zu den anderen Leiterseilen ab. 3.3.1.1.4, Koronaverluste: Die Koronaverluste hängen von der Randfeldstärke sowie von den Witterungs-bedingungen ab. Legt man eine ausreichend große Spannung an die Freileitung an, welche den Anstieg der Feldstärke bewirkt, wird die Durchbruchsfestigkeit der Luft überschritten. Dies bedeutet, dass in Richtung der elektrischen Feldlinien ein Übergang der elektrischen Ladungsträger (welches sich als Glimmen äußert) stattfindet. Diese visuelle Veranschaulichung wird als Koronaeinsatzspannung bezeichnet. 3.3.1.1.5, Verluste in Messeinrichtungen: Zu den Verlusten in Messeinrichtungen zählen jene Verluste die durch den Betrieb von Zählereinrichtungen, Messwandler und sonstige Messinstrumente (beispielsweise Fehlerüberwachungseinrichtungen in Umspannwerken) entstehen. Die Summe aller Messeinrichtungen und die damit verbundenen Leerlaufverluste, welche im Zeitraum von einem Jahr von Energieunternehmen mit Spannung versorgt werden müssen, tragen mit Größenordnungen von 4 bis 7% erheblich zu den Netzverlusten bei. Ein besonderes Augenmerk möchte ich auf jene Verluste legen, welche von permanent unter Spannung stehenden Spannungsspulen der Stromzähler ausgehen. Diese können, in Abhängigkeit vom eingesetzten Zählertyp, zwischen 0,8W bis zu 2,4W betragen. 3.3.1.2, Lastabhängige Verluste: Sobald über das elektrische Versorgungsnetz eine Last bezogen wird treten demzufolge auch lastabhängige Verluste auf. Wie schon weiter oben hervorgehoben erhöht sich mit zunehmendem Strom die Wirkverluste zum Quadrat was Verlustwärme in den Umspannern, Leitungen sowie in den letzten Messzählern, welche die Energie an den Endkunden ‘übergeben’, hervorruft. Will man nun jene Verluste, welche auf die Belastung des Stromnetzes zurückzuführen sind, berechnen, so sieht man sich mit unterschiedlichsten Herausforderungen konfrontiert. Wie die folgende Abbildung zeigt, trifft man in Abhängigkeit zur jeweiligen Tageszeit auf eine deutlich variierende Belastung des Stromnetzes. Alleine diese Schwankungen führen dazu, dass eine Berechnung der Verlustenergie über einen größeren Zeitraum mit Schwierigkeiten verbunden ist. Auf Basis meiner persönlichen Erfahrungen bin ich zu dem Schluss gekommen, dass sich eine detaillierte Berechnung der technischen Netzverluste - hier insbesondere der lastabhängigen Verluste - erst dann lohnt, wenn die nichttechnischen Verluste ein wirklich geringes Niveau erreicht haben. Hierbei spreche ich von Verlusten welche nichttechnischer Natur sind im Bereich 0,5 bis 1,0 %. Der Hauptgrund liegt im extrem hohen Zeitaufwand, den die Verfolgung/Berechnung der technischen Netzverluste fordert. Des Weiteren ist die Senkung der technischen Netzverluste mit einem höheren Aufwand an Investitionen verbunden, welche zugleich konkret geplant und finanziert werden müssen. 3.3.2, Nichttechnische Netzverluste: Dieses Unterkapitel stellt die Basis für den praxisrelevanten Teil in Kapitel 4 dar. Unter anderem möchte ich jetzt die variierenden Manipulationen aufzeigen, mit welchen ein Energieversorgungsunternehmen konfrontiert sein kann, welches in einer SEE Region tätig ist. Nicht alle nichttechnischen Netzverluste entstehen durch Manipulationen auch die Datenverarbeitung kann eine wesentliche Rolle in der Entstehung von Netzverlusten spielen. 3.3.2.1, Datenverarbeitungsfehler: 3.3.2.1.1, Fehlfunktion der Messeinrichtung: Steht die Messeinrichtung nicht im Eigentum des Energieversorgers, kann dies zu einem ungeahnten und unterschätzen Problem werden. Mitunter in Mazedonien waren die Kunden für die ‘Bereitstellung’ der Stromzähler verantwortlich. Eine Vielzahl der vorgefundenen Messeinrichtungen zeigten fehlerhafte Messergebnisse die Bandbreite lag zwischen einer verringerten Registrierung von verbrauchter Energie bis hin zu absolut keiner Verbrauchsanzeige. Neben Manipulationen kann diese Situation darauf zurückgeführt werden, dass die Stromzähler zumeist veraltet waren, was sich in einer Fehlfunktion oder einer kompletten Funktionsstörung widergespiegelt hat. Nur basierend auf kontinuierlichen Verhandlungen mit den zuständigen Behörden konnte in Mazedonien ein Eigentumstransfer von den Kunden zum Energieversorger erzielt werden, was der Grundstein für nachfolgende Zählertauschprogramme war. Mit derzeitigem Stand - basierend auf hohen Investitionen - konnten bereits 80 % aller Zähler auf moderne, zuverlässige Modelle ausgetauscht werden. 3.3.2.1.2, Sicherstellung der korrekten Erfassung der verbrauchten Energiemengen: Als neu auftretender Investor ist es unbedingt erforderlich, sich vom ersten Tag an einen realen Überblick über den Energieabsatz und den damit verbundenen Energieumsatz zu verschaffen. Wie ich persönlich schmerzlich feststellen musste, scheitert ein korrekter Überblick über die verrechnete Verbrauchsmenge bereits an der Basis des Zählerdatenmanagements - dem Zählerableser. Beispielhaft sei hier der tschechische Energiekonzern CEZ mit seinem Investment aus dem Jahr 2009 in Albanien angeführt. CEZ kämpft seit dem Markteintritt mit der Korruption der Zählerableser um korrekte Zählerdaten zu bekommen. Um den Zählerablesern Schritt für Schritt jede Möglichkeit der Nicht- oder Falschablesung zu nehmen, hat EVN Macedonia mit einem kontinuierlichen und nachhaltigen Austausch der Messeinrichtungen von alten Ferraris auf neue elektronische Stromzähler begonnen. Neben der Reduktion der gefälschten Ablesungen ergeben sich noch andere Vorteile durch den Einsatz von elektronischen Zählern. Zum einen kann eine Abgrenzung der verbrauchten Energiemenge auf Monatsbasis durchgeführt werden zum anderen wird eine realitätsgetreue Verlustberechnung ermöglicht, was sich auf den Kunden mit einer individualgerechten Kostenberechnung der Netznutzung auswirkt. 3.3.2.2, Kommerzielle Verluste: Im Unterkapitel ‘kommerzielle Verluste’ möchte ich die Notwendigkeit der Maßnahmen zur Verlustreduktion, welche der Hauptbestand der Studie darstellt, herausarbeiten. Dieses Unterkapitel wird großteils basierend auf meiner Praxiserfahrung und meinem über die Jahre erworbenen Wissen zu dem Thema ‘Manipulationen im Versorgungsnetz’ erarbeitet. Ebenso möchte ich persönliche Erfahrungen der Evaluierung im Zählerdaten- sowie Verrechnungssystem dieser Manipulationen und der Kontrolle vor Ort beim Kunden miteinfließen lassen. 3.3.2.2.1, Manipulationen von Messeinrichtungen: Bereits kurze Zeit nach dem ersten erfolgreich umgesetzten Zählertauschprogramm, welches sich sofort positiv auf die Netzverluste und auf die verrechenbare Energiemenge ausgewirkt hatte, waren wir mit neuen Manipulationen konfrontiert. Unter einer Manipulation von Messeinrichtungen versteht man grundsätzlich, dass der Zähler weniger oder im schlimmsten Fall gar keine Energie erfasst als tatsächlich verbraucht wurde. Obwohl die zum Einsatz kommenden Zählertypen stätig durch die Produzenten verbessert werden, geht die Manipulation stets Hand in Hand mit den technischen Neuerungen. In der SEE Region gibt es Vereinigungen, die immer nach neuen Zählermanipulationsmöglichkeiten suchen, um diese letztendlich den ‘Stromkunden’ gegen Bezahlung anzubieten. Im chronologischen Laufe der Jahre sind die Zählertypen aber mit immer mehr technischen Möglichkeiten ausgestattet worden, sodass die Manipulation zwar nicht immer verhindert aber dafür relativ rasch identifiziert werden kann.

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DI (FH) Stefan Trost wurde 1988 in Korneuburg, Österreich geboren. Sein Studium der Elektrotechnik an der Wilhelm Büchner Hochschule schloss er mit dem akademischen Grad Diplom Ingenieur FH erfolgreich ab. Bereits während des Studiums sammelte der Autor umfassende praktische Erfahrungen in dem Bereich der Verlustreduzierung. Seine anhaltende Faszination für das breite Spektrum und die Tiefe der Materie motivierte ihn dazu, dieses Thema in der vorliegenden Studie zu behandeln.