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2026-03-15T10:40:25Z

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[[Wechselstrom|Frequenzen]] der [[Wechselspannung]]en in einem [[Stromnetz]] werden als '''Netzfrequenz''' bezeichnet (umgangssprachlich auch als '''Leitungsfrequenz'''). Sie ist innerhalb eines [[Verbundnetz]]es einheitlich und wird in der Einheit [[Hertz (Einheit)|Hertz]] angegeben. Die Netzfrequenz ist, bis auf kleinere regeltechnische Abweichungen vom Nennwert die durch die Schwankungen von Nachfrage und Angebot nach elektrischer Leistung beeinflusst werden, zeitlich konstant. Übliche Nennwerte der Netzfrequenz sind je nach Region verschieden und betragen 50 [[Hertz (Einheit)|Hz]] (Europa, Teile von Asien) und 60 Hz (Nordamerika).

In Verbundnetzen müssen alle Stromerzeuger wie [[Synchrongenerator]]en in Kraftwerken oder [[Wechselrichter]] wie [[Solarwechselrichter]] synchron, also starr mit der Netzfrequenz, laufen.

== Netzfrequenzen und Netze ==
[[Datei:World Map of Mains Voltages and Frequencies, Detailed.svg|mini|Netzfrequenzen und [[Netzspannung]]en weltweit]]
[[Datei:Stromversorgung in Deutschland.webm|mini|Video: Netzfrequenz von 50 Hz bei der Stromversorgung in Deutschland]]

''Siehe auch [[Elektrifizierung#Netzfrequenz]].''

Die Unterschiede sind durch die historische Entwicklungsgeschichte der [[Elektrifizierung#Stromnetze|ersten Stromnetze]] in den 1880er und 1890er Jahren bedingt und haben heute keinen technischen Grund.<ref name="lamm1" /><ref name=":0">{{Internetquelle |autor=Gerhard Neidhöfer |url=https://www.cdvandt.org/50Hz-Neidhoefer.pdf |titel=Der Weg zur Normfrequenz 50 Hz Wie aus einem Wirrwarr von Periodenzahlen die Standardfrequenz 50 Hz hervorging |werk=Bulletin SEV/VSE 17/2008 |hrsg=VDE-Verlag |sprache=de |abruf=2025-05-21}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://www.vde.com/de/etg/arbeitsgebiete/informationen/2014-1-h1-neidhoefer-frequenz |titel=Warum haben wir heute die Frequenz 50 Hz? |datum=2021-09-14 |sprache=De |abruf=2021-09-14}}</ref>

=== Öffentliche Verbund-Stromnetze ===
Weltweit haben sich zwei Verbund-[[Netzspannung|Netzfrequenzen]] etabliert:

# In Europa, in großen Teilen Asiens, Australien, dem Großteil von Afrika und Teilen von Südamerika wird eine Netzfrequenz von 50 Hz verwendet.
# Die 60 Hz Netzfrequenz findet sich unter anderem in Nordamerika, Saudi-Arabien und Teilen von Japan.

=== Bahnstromnetze ===
Einige [[Eisenbahn]]en wie die [[Österreichische Bundesbahnen|ÖBB]], [[Schweizerische Bundesbahnen|SBB]] und die [[Deutsche Bahn]] nutzen für ihre [[Bahnstrom]]versorgung eine nominale Frequenz von 16,7 Hz. Früher betrug die nominale Bahnnetzfrequenz 16{{Bruch|2|3}} Hz, was genau einem Drittel der im Verbundnetz verwendeten 50 Hz entspricht.<ref name="bahn1" /> Einige Eisenbahnen und auch industrielle Abnehmer in Nordamerika werden aus historischen Gründen mit einer Netzfrequenz von 25 Hz versorgt. Die vergleichsweise niedrigen Netzfrequenzen resultieren aus der technologischen Entwicklung der ersten elektrischen Maschinen: Anfang des 20. Jahrhunderts konnte man [[elektrische Maschine]]n größerer Leistung nur mit diesen niedrigen Frequenzen bauen. Wegen des großen Umstellungsaufwandes werden jedoch die damals eingeführten niedrigen Netzfrequenzen auch noch heute beibehalten.<ref name="lamm1" />

Das 1903 bei Innsbruck errichtete Sillkraftwerk arbeitete anfangs mit 42,5 Hz, speiste die [[Stubaitalbahn]], um später auch ein anderes Kraftwerk einzubinden wurde auf 50 Hz umgestellt.

=== Bordnetze von Verkehrsmitteln ===
In speziellen Bereichen, z. B. im [[Bordnetz]] von Flugzeugen, sind höhere Netzfrequenzen üblich, z. B. 400 Hz, da sich dafür kleinere und leichtere [[Transformator]]en bauen lassen.<ref>{{Internetquelle |autor=Dieter Scholz |url=https://www.fzt.haw-hamburg.de/pers/Scholz/materialFS/FS_Skript_3-Bordstromversorgung.pdf |titel=Bordstromversorgung, Electrical Power, ATA 24 |abruf=2025-05-21}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://www.netpowersafe.ch/flugzeugenergieversorgung |titel=Flugzeug Energieversorgung für sichere Wartung |sprache=de |abruf=2025-05-21}}</ref>

=== Industrie und Handwerk ===
Zur Erzielung höherer Drehzahlen bei [[Werkzeugmaschine]]n und Reduzierung von Größe und Gewicht bei handgeführten Elektrogeräten wie [[Bohrmaschine]]n, [[Geradschleifer]]n, [[Winkelschleifer]]n und [[Knabber]]n werden in Industrie und Gewerbe Frequenzen von 200 Hz, 300 Hz oder 400 Hz (z. B. Firma [[Suhner & Co. AG|Suhner]]) eingesetzt, die manchmal als ''Schnellfrequenz'' bezeichnet werden.<ref>Veronika Siedt: [https://www.degruyter.com/document/doi/10.1524/jbwg.1978.19.3.213/html Die Einführung der Schnellfrequenz-Bohrmaschine in den Kaligruben der DDR 1957 bis 1962], publiziert 1978. In: DeGruyter.com</ref> Früher kamen auch 150 Hz vor.
Die Geräte werden an elektromechanischen [[Umrichter]]n oder modernen [[Frequenzumformer]]n betrieben.
Gewöhnliche Elektrogeräte zum Betrieb an haushaltsüblichen Schukosteckdosen (230 Volt, 50 Hertz) besitzen meist [[Universalmotor]]en mit [[Schleifkohle]]n ''(Bürsten)''.
Hochfrequenzgeräte können demgegenüber mit kleinen bürstenlosen [[Drehstrom-Asynchronmotor]]en ausgestattet werden, die eine lange Lebensdauer besitzen.

Übliche Spannungen sind 42 Volt (200 Hz), 48–50 Volt (200 Hz), 110–120 Volt (200 Hz), 165 Volt (mit 300 Hz für Frässpindeln zur Holzbearbeitung), 200 Volt (300 Hz), 220–240 Volt, 250 Volt und 265–267 Volt (z. B. Firma [[C. & E. Fein|Fein]] mit 200 Hz). Spannungen unter 100 Volt werden bei [[Innenrüttler]]n im Betonbau verwendet, deren sehr schmale Motoren in der Blechhülse des [[Flaschenrüttler]]s untergebracht sind, die in den flüssigen Frischbeton getaucht wird. Höhere Spannungen sind üblich bei gewerblichen Elektrowerkzeugen, die bei geringem Gewicht eine hohe Leistung erbringen, sowie bei schnell drehenden [[Frässpindel]]n.<ref>Forenbeiträge in [https://www.werkzeug-news.de/threads/hochfrequenzwerkzeuge-gesucht.45027/ ''Hochfrequenzwerkzeuge gesucht''], [https://www.werkzeug-news.de/threads/200hz-frequenzumformer-bosch.46017/ ''200Hz Frequenzumformer Bosch''] und [https://www.werkzeug-news.de/threads/fein-200hz-werkzeuge.45440/ ''Fein 200Hz Werkzeuge'']. In: werkzeug-news.de</ref>

== Frequenzen von erzeugtem Licht, Schall und Bewegung ==
[[Leuchtmittel]], mit ausreichend geringer Trägheit, die im Netzstromkreis liegen oder mit Netzfrequenz angespeist werden, erzeugen blinkendes Licht von typisch doppelter Netzfrequenz, also 100 Hz. Das Auge kann daher das Blinken von Leuchtstoffröhre (mit konventionellem Vorschaltgerät) und anderen Gasentladungslampen wie Glimmlampe, Neonröhre nicht sehen, allerdings gibt es Effekte, wenn vorbeibewegte Objekte oder Muster ins Blickfeld kommen. Glühlampen haben eine so große Abklingzeit (der Temperatur des Glühfadens), dass die Lichtaussendung fast ganz gleichmäßig erfolgt. Bedeutsam ist Lichtflackern bei Fotografie und Bewegtbildaufnahmen insbesondere bei zeilenweiser Abtastung des Bilds.

Der Netzfrequenz kann eine [[Tonhöhe]] zugeordnet werden, 50 Hz entsprechen fast einem Kontra-G (‚G). Der Ton, welcher beispielsweise aus einer örtlichen [[Transformatorenstation]] als Brummton wahrzunehmen ist, hat wegen der [[Magnetostriktion]] des [[Eisenkern]]s die doppelte Netzfrequenz von 100 Hz und entspricht dem um eine Oktave höheren G.

Nur auf [[Elektromagnet]]en basierende Vorrichtungen wie Haltemagnet, einfacher Summer, Schütz, Relais und manche Haarschneideapparate erzeugen je nach Bauweise (Anker ist Permanentmagnet oder aber aus Eisen) Bewegungen bzw. Kraftwirkung mit einfacher bzw. doppelter Netzfrequenz.

== Qualitätsindikator für Netzbelastung ==
[[Datei:Netzfrequenz 20061104 Area 1.jpg|mini|Verlauf der Netzfrequenz in Westeuropa vom 4. November 2006, als es durch eine Abfolge von Fehlern zu dem bisher größten Stromausfall im europäischen Verbundnetz kam.]]

Die Netzfrequenz und deren Abweichung vom Nennwert ist ein wichtiger direkter [[Versorgungsqualität|Qualitätsindikator]] für die Netzbelastung. Elektrische Energie kann in Verbundnetzen nicht [[Energiespeicher|gespeichert]], sondern nur zwischen Erzeuger und Verbraucher verteilt werden.

{{Anker|ROCOF}}
Neben der absoluten Höhe der Netzfrequenz ist auch deren zeitliche Änderungsgeschwindigkeit von Relevanz, englisch ''rate of change of frequency'' (ROCOF). Dieser Wert kann bei Netzstörungen wie einem sog. System Split (Netzauftrennung) in die Höhe schnellen. Es ist wichtig, dass Erzeugungsanlagen – sowohl mit Synchrongenerator wie auch Umrichter – robust genug sind, damit sie solche Störungen durchfahren können, um im Nachgang die Schwankung ausregeln zu können. Die EN 50549 (Anforderungen für zum Parallelbetrieb mit einem Verteilnetz vorgesehene Erzeugungsanlagen) fordert daher eine Immunität gegenüber Störungen bis zu 2,0 Hz/s, gemittelt über 500 MHz.<ref>{{Internetquelle |autor=TC8X |url=https://www.vde-verlag.de/normen/0100588/din-en-50549-1-vde-0124-549-1-2020-10.html |titel=EN 50549-1 |kommentar=Deutsche Übersetzung durch die DKE |hrsg=[[CENELEC]] |datum=2019 |abruf=2025-05-11}}</ref>

Damit das Verbundnetz störungsfrei betrieben werden kann, muss der erzeugten [[Wirkleistung]] zu jedem Zeitpunkt eine gleich große Wirkleistungsabnahme gegenüberstehen. Durch Abweichungen von diesem Idealzustand fluktuiert die Netzfrequenz im [[Europäisches Verbundsystem|europäischen Verbundsystem]] in einem erlaubten Bereich von ±0,2 Hz um den Sollwert der Netzfrequenz. So kommt es bei einem Überangebot von elektrischer Wirkleistung zu einer Erhöhung der Netzfrequenz, bei einem Unterangebot zu einer Absenkung. Eine Frequenzabweichung von 0,2 Hz entspricht im europäischen Verbundsystem einer Leistungsdifferenz von ca. 3 GW, welche auch gleich dem sogenannten ''Referenzausfall'' aus dem ''Continental Europe Operation Handbook'' entspricht und ca. dem ungeplanten Ausfall von zwei größeren Kraftwerksblöcken entspricht.<ref>{{Internetquelle | url = https://www.entsoe.eu/fileadmin/user_upload/_library/publications/entsoe/Operation_Handbook/Policy_1_final.pdf | titel = Continental Europe Operation Handbook, Policy P1: Load-Frequency Control and Performance | hrsg = UCTE OH | datum = 2009 | abruf = 2018-06-10 }}</ref> Die Aufgabe der Leistungsregelung in Verbundnetzen ist es, die zeitlichen Schwankungen auszugleichen und so die Netzfrequenz im erlaubten Frequenzbereich zu halten. Je kleiner ein Stromversorgungsnetz ist, dies sind beispielsweise [[Inselnetz]]e, und je schlechter die Netzregelung funktioniert, desto stärkere Schwankungen treten bei der Netzfrequenz auf.

Nicht kompensierbare Fehler führen zu einem massiven Ungleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage von elektrischer Leistung, entsprechend sind starke Netzfrequenzschwankungen die Folge, wie es nebenstehende Abbildung für den [[Stromausfall in Europa im November 2006]] darstellt. Dargestellt ist der Verlauf der Netzfrequenz für einen Teil des westeuropäischen Verbundnetzes: Zum Zeitpunkt des Ausfalles kam es zu einem massiven Unterangebot an elektrischer Leistung und damit zu einer [[Unterfrequenz]]. Im gleichen Zeitrahmen kam es im osteuropäischen Teil des Verbundnetzes zu einem Überangebot und einer Steigerung der Netzfrequenz. Im Zeitbereich des Ausfalls wurde das Verbundnetz durch Schutzeinrichtungen automatisch in mehrere autonome Segmente aufgeteilt, welche asynchron zueinander arbeiteten. Durch [[Lastabwurf (Stromnetz)|Lastabwurf]] konnten diese Netzsegmente stufenweise synchronisiert und dann wieder zusammengeschaltet werden.<ref>{{Literatur|Hrsg=UCTE|Titel=Final Report on the disturbances of 4. November 2006|Datum=|Online=[https://www.entsoe.eu/fileadmin/user_upload/_library/publications/ce/otherreports/Final-Report-20070130.pdf entsoe.eu] |Format=PDF |KBytes=}}</ref>

== Maßnahmen durch Netzmanagement ==
Die komplexen Verbund-Netzwerke werden durch Mitglieder im Verband Europäischer Übertragungsnetzbetreiber ([[Verband Europäischer Übertragungsnetzbetreiber|'''European Network of Transmission System Operators for Electricity''' – '''ENTSO-E''']]) überwacht, geführt und gesteuert. Länderspezifische [[Netz- und Systemregeln der deutschen Übertragungsnetzbetreiber|Netzführungs-Regelwerke (Grid Codes)]] sind zu beachten. In Deutschland gibt es vier für die Verbund-Netzwerke zuständige [[Übertragungsnetzbetreiber]]: [[Tennet TSO]], [[50Hertz Transmission]], [[Amprion]] und [[TransnetBW]].

Zur Erhaltung der Netzfrequenz dient die [[Netz- und Systemregeln der deutschen Übertragungsnetzbetreiber|Last-Frequenz-Regelung]] (Load-Frequency Control),<ref>{{Internetquelle |url=https://eepublicdownloads.entsoe.eu/clean-documents/pre2015/publications/entsoe/Operation_Handbook/Policy_1_Appendix%20_final.pdf |titel=Load-Frequency Control & Performance |datum=2021-09-17 |abruf=2021-09-17}}</ref> wofür den Übertragungsnetzbetreibern verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung stehen:

* [[Regelleistung (Stromnetz)|Primär-, Sekundär-, Tertiärregelleistung]]
* [[Redispatch (Stromnetz)|Redispatch]]
* [[Verordnung zu abschaltbaren Lasten|Abschaltbare Lasten]]

Die Anzahl der kritischen Störungen, auf welche die Übertragungsnetzbetreiber reagieren müssen, hat in den vergangenen Jahren zugenommen.<ref>{{Internetquelle | url=https://www.focus.de/auto/news/noteingriff-ins-stromnetz-noteingriff-ins-stromnetz_id_12867861.html | titel=Kein Blackout, aber Warnzeichen: Stromausfall zeigt Risiken der Energiewende | hrsg=[[Focus]] | datum=2021-01-15 | abruf=2021-10-10 | sprache=de}}</ref>

=== Netzstörung 2018 ===
Die gemittelten Frequenzabweichungen im [[Europäisches Verbundsystem|europäischen Verbundnetz]] sind im Normalfall durch die Quartärregelung gering. Abweichungen von der [[Internationale Atomzeit|internationalen Atomzeit]] im Bereich von einigen ±10 Sekunden werden durch eine geringe Versetzung des Sollwertes der Netzfrequenz geregelt. Trotzdem kam es Anfang 2018 aufgrund einer Störung zu einer länger anhaltenden geringen Unterfrequenz.<ref>{{Internetquelle | url=https://www.netzfrequenz.info/allgemein/starke-abweichung-der-netzzeit.html | titel=Starke Abweichungen der Netzfrequenz | werk=netzfrequenz.info | datum=2018-02-28 | abruf=2018-03-09}}</ref> Die über einen längeren Zeitraum bestehende geringe Abweichung führte bei [[Synchronuhr]]en dazu, dass sie Anfang März 2018 bis zu sechs Minuten nachgingen.<ref>{{Internetquelle | url=https://www.nzz.ch/panorama/warum-ihre-backofenuhr-ploetzlich-nachgeht-und-vielleicht-bald-vorgehen-wird-ld.1362349 | titel=Warum Ihre Backofenuhr plötzlich nachgeht – und vielleicht bald vorgehen wird | autor=Manuela Nyffenegger | werk=[[Neue Zürcher Zeitung]] | datum=2018-03-05 | abruf=2018-03-09}}</ref> Am 3. März 2018 wurde mit −359 Sekunden die höchste Abweichung erreicht.<ref>{{Internetquelle | url=https://www.netzfrequenzmessung.de/aktuelles.htm#2018_03 | titel=Abweichung der Netzzeit überschreitet 5 Minuten | werk=netzfrequenzmessung.de | datum=2018-03-03 | abruf=2018-03-09}}</ref>

Verursacher für die Abweichung der Netzfrequenz von der internationalen Atomzeit war ein Streit in der [[Regelzone]] „Serbien, Montenegro und Mazedonien“ (SMM) zwischen [[Kosovo]] und [[Serbien]] um [[Regelleistung (Stromnetz)|Regelleistung]].<ref name="Continuing frequency deviation">{{Internetquelle |url=https://www.entsoe.eu/news/2018/03/06/press-release-continuing-frequency-deviation-in-the-continental-european-power-system-originating-in-serbia-kosovo-political-solution-urgently-needed-in-addition-to-technical/ |titel=Continuing frequency deviation in the Continental European Power System originating in Serbia/Kosovo |hrsg=[[ENTSO-E]] |datum=2018-03-06 |sprache=en |abruf=2021-09-08 |kommentar=Pressemitteilung}}</ref><ref>{{Internetquelle | url=https://www.netzfrequenzmessung.de/aktuelles.htm#2018_04 | titel=Verursacher der Netzzeitabweichung von ENTSO-E bekannt gegeben | werk=netzfrequenzmessung.de | datum=2018-03-06 | abruf=2018-03-09}}</ref> Das Kosovo produzierte zu wenig elektrische Regelleistung und Serbien weigerte sich zunächst, die entstandene Lücke durch verstärkten Kraftwerkseinsatz aufzufüllen.<ref>{{Internetquelle | url=https://www.tagesspiegel.de/weltspiegel/energieknappheit-warum-so-viele-uhren-gerade-nachgehen/21043778.html | titel=Warum so viele Uhren gerade nachgehen | autor=Markus Grabitz | werk=[[Der Tagesspiegel]] | datum=2018-03-08 | abruf=2018-03-08}}</ref> Am 8. März teilte der [[Verband Europäischer Übertragungsnetzbetreiber]] (ENTSO-E) mit, dass die Unregelmäßigkeiten zwischen den beiden Parteien beseitigt sind.<ref name="Deviations affecting frequency">{{Internetquelle | url=https://www.entsoe.eu/news/2018/03/08/deviations-affecting-frequency-in-continental-europe-have-ceased-entso-e-working-on-step-2/ | titel=Deviations affecting frequency in Continental Europe have ceased; ENTSO-E working on step 2 | hrsg=[[ENTSO-E]] | datum=2018-03-08 | abruf=2021-09-08 | sprache=en | kommentar=Pressemitteilung }}</ref> Einen knappen Monat später am 3. April 2018 waren die Abweichungen durch die [[Regelleistung (Stromnetz)#Quartärregelung|Quartärregelung]] behoben.<ref>{{Internetquelle | url = https://www.netzfrequenz.info/allgemein/die-netzzeit-hat-sich-normalisiert.html | titel = Die Netzzeit hat sich normalisiert | abruf = 2018-06-10 }}</ref>

=== Netzstörung 2021 ===
Am 8. Januar 2021 gab es um 14:04:50 Uhr einen signifikanten Abfall bzw. Anstieg der Frequenz im [[Europäisches Verbundsystem|europäischen Verbundnetz]].<ref>{{Internetquelle |url=https://www.netzfrequenz.info/allgemein/aufteilung-des-synchronnetzes-am-08-01-2021.html |titel=Aufteilung des Synchronnetzes am 08.01.2021 |werk=www.netzfrequenz.info |datum=2021-01-09 |abruf=2021-10-10}}</ref> Im nordwestlichen Netzgebiet fiel die Frequenz zunächst auf 49,74 Hz und stabilisierte sich rund 15 Sekunden später bei 49,84 Hz. Gleichzeitig stieg die Frequenz im südöstlichen Netzgebiet auf 50,6 Hz, bevor sie sich ebenfalls bei Werten zwischen 50,2 und 50,3 Hz stabilisierte.<ref name="heise_analyse_2021">{{Internetquelle |url=https://www.heise.de/news/EU-Stromnetz-Umspannanlage-in-Kroatien-verursachte-beinahe-Blackout-5037378.html |titel=EU-Stromnetz: Umspannanlage in Kroatien verursachte beinahe Blackout |werk=www.heise.de |hrsg=[[Heise online]] |datum=2021-01-27 |abruf=2021-10-10}}</ref> In der Folge wurde das Netz getrennt, sodass Griechenland, Bulgarien, Rumänien, Kroatien und die Türkei vorübergehend im Inselbetrieb waren.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.handelsblatt.com/unternehmen/energie/handelsblatt-energie-gipfel-kurz-vor-blackout-europas-stromnetz-waere-im-januar-fast-zusammengebrochen/26820168.html |titel=Kurz vor Blackout: Europas Stromnetz wäre im Januar fast zusammengebrochen |werk=www.handelsblatt.com |hrsg=[[Handelsblatt]] |datum=2021-01-15 |sprache=de |abruf=2021-10-10}}</ref> Die Ursache der Störung lag in der Abschaltung eines [[Überspannungsschutz]]es in einem kroatischen [[Umspannwerk]]. Dies wurde durch eine Überproduktion von Strom im südöstlichen Netzgebiet, bedingt durch die dortigen Feiertage und den [[Strommarkt]], hervorgerufen.<ref name="heise_analyse_2021" /><ref>{{Internetquelle |url=https://www.entsoe.eu/news/2021/07/15/final-report-on-the-separation-of-the-continental-europe-power-system-on-8-january-2021/ |titel=Final report on the separation of the Continental Europe power system on 8 January 2021 |datum=2021-07-15 |abruf=2022-01-05}}</ref>

== Kriterien zur Wahl der Netzfrequenz ==
Die Wahl der Netzfrequenz ist ein Kompromiss aus verschiedenen technischen Randbedingungen. Die Festlegung erfolgte in der Anfangszeit der [[Elektrifizierung]], also um die Jahrhundertwende zwischen dem 19. und dem 20. Jahrhundert. Die maßgeblichen Randbedingungen waren also diejenigen, die sich zu jenem Zeitpunkt ergaben. Hier sind einige davon:

* Im Gegensatz zu Gleichstrom kann man Wechselstrom durch [[Transformator]]en in der Spannung umsetzen. Dadurch wird ermöglicht, dass man verhältnismäßig niedrige und damit relativ ungefährliche Spannungen zum Endverbraucher führt, während man hohe Spannungen für die Minimierung von Verlusten in [[Überlandleitung]]en einsetzen kann.
* Höhere Frequenzen erlauben es, kleinere Transformatorkerne zu verwenden. Die Transformatoren werden dadurch bei gleicher [[Leistung (Physik)|Leistung]] kleiner, leichter und billiger. (Dieser Umstand wird heutzutage durch [[Schaltnetzteil]]e ausgenutzt.)
* Höhere Frequenzen erzeugen größere Verluste in [[Elektrische Leitung|Leitungen]] durch den [[Skin-Effekt]]. Dadurch wird in der Praxis die maximale wirtschaftliche Dicke einer Leitung festgelegt.
* Die Netzfrequenz in einem Verbundsystem muss überall gleich und synchronisiert sein.
* Höheren Frequenzen entsprechen kürzeren [[Wellenlänge]]n. In räumlich weit verteilten [[Stromnetz|Verbundsystemen]] machen sich dadurch eher [[Phasenverschiebung]]en bemerkbar, wodurch die [[Synchronisation]] erschwert wird.
* Die Netzfrequenz steht in direktem Bezug zur [[Drehzahl]] und zur [[Polzahl]] von [[Generator]]en und von [[Motor]]en. Eine Steigerung der Frequenz erfordert entweder eine Steigerung der Drehzahl (mögliche Probleme mit Flieh- bzw. Zentripetalkräften und/oder Lagern) oder eine Vergrößerung der Polzahl. Das technische Minimum liegt bei 2 Polen. Frequenzen über 50 (bzw. 60 Hz) wären bei zwei Polen nur möglich, wenn die Drehzahl über 3000/min (bzw. 3600/min) läge. Dies ist jedoch auf Grund der eingangs erwähnten Drehzahlproblematik kaum möglich (vgl. [[Turbogenerator]]). Bei 4 Polen wären immer noch über 1500/min bzw. 1800/min erforderlich.
* Eine Frequenzumsetzung ist aufwendig. Zu Beginn der Elektrifizierung standen als [[Umformer]] nur Kopplungen aus Motor und Generator zur Verfügung. Transformatoren sind nicht in der Lage, die Frequenz umzusetzen. Heutzutage setzt man dafür geeignete Leistungselektronik ([[Stromrichter]]) ein. Im Bereich der Energieversorgung und zur Kopplung asynchroner Stromnetze finden die [[Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung]] (HGÜ) und die HGÜ-Kurzkopplung Anwendung.
* Wechselstrom hat im Gegensatz zu Gleichstrom aufgrund seiner Natur regelmäßig einen [[Nulldurchgang]], der das Schalten großer Ströme vereinfacht, da dadurch für Gelegenheiten zur Löschung eines Lichtbogens gesorgt ist.
* Wechselstrom bietet als Bestandteil eines Drehstromsystems die Möglichkeit, ein Drehfeld zu generieren. Dafür sind mindestens zwei Phasen notwendig.
* [[Kohlebogenlampe|Bogenlampen]] flackern, wenn sie mit Wechselstrom unter etwa 42 Hz versorgt werden.<ref name=":0" />
* Eine Änderung im bestehenden Netz würde eine Vielzahl teurer Änderungen erfordern.

== Messung ==
[[Datei:Czestosciomierz-49.9Hz.jpg|mini| Zungenfrequenzmesser mit Messbereich 45–55 Hz bei 50 Hz]]
[[Datei:2025 European Power outage mains frequency measured in germany by Fraunhofer ISE.svg|mini|Visualisierte Daten der Messung durch das [[Fraunhofer ISE]] der Netzfrequenz während des [[Stromausfall auf der Iberischen Halbinsel 2025]]]]
Zur Messung der Netzfrequenz gibt es mehrere verschiedene Bauarten von Instrumenten. Historisch und primär für die manuelle Ablesung werden mechanische [[Zungenfrequenzmesser]] eingesetzt, deren Messgenauigkeit liegt im Bereich von einigen 100 mHz. In größeren Verbundnetzen wird an mehreren, räumlich getrennten Punkten automatisch mittels digitaler [[Messtechnik]] und elektronischen [[Frequenzmesser]]n kontinuierlich gemessen und der Verlauf der Netzfrequenz über die Zeit aufgezeichnet. Dabei wird die Netzfrequenz mit einer Genauigkeit unter 1 mHz erfasst und die aktuellen Daten werden auch öffentlich im Web zur Verfügung gestellt.<ref>{{Internetquelle | url = https://www.swissgrid.ch/en/home/operation/grid-data/current-data.html | titel = Current grid key figures | hrsg = swissgrid | zugriff = 2022-01-20 }}</ref>

== Analyse in der Forensik ==

Durch zeitbedingte geringe Abweichungen von der idealen Netzfrequenz hat die Betrachtung ebendieser in den letzten Jahren in der [[Forensik]] an Bedeutung gewonnen.<ref>{{Internetquelle |url=https://journals.equinoxpub.com/index.php/IJSLL/article/viewArticle/525 |titel=Digital audio recording analysis: the Electric Network Frequency (ENF) Criterion |werk=journals.equinoxpub.com |sprache=en |offline= |archiv-url=https://web.archive.org/web/20160123202250/https://journals.equinoxpub.com/index.php/IJSLL/article/viewArticle/525 |archiv-datum=2016-01-23 |abruf=2016-01-23}}</ref> Schon auf einen kurzen Zeitraum betrachtet weisen die Unregelmäßigkeiten ein einzigartiges Muster auf. Je nach Qualität und Kodierung einer Audio- oder Videoaufnahme kann mithilfe von [[Digitales Filter|Filtern]] ein Rückschluss auf die zum Aufnahmezeitpunkt aufgetretenen Frequenzabweichungen im Stromnetz gemacht werden.

Es entsteht eine Art [[digitales Wasserzeichen]], welches mit einer Datenbank, wie sie z. B. von Netzbetreibern oder Kriminalämtern<ref>{{Literatur|Titel=Methoden beim Landeskriminalamt: Dem Verbrechen auf der Spur|Sammelwerk=[[Süddeutsche Zeitung]]|Datum=|ISSN=0174-4917|Online=https://www.sueddeutsche.de/muenchen/landeskriminalamt-dem-verbrechen-auf-der-spur-1.1061222-2|Abruf=2016-01-23}}</ref> geführt wird, abgeglichen werden kann. Im besten Fall ist hiermit eine Aussage oder zumindest Eingrenzung über den Aufnahmeort und -zeitpunkt möglich.

== Netzfrequenzen weltweit ==

* siehe [[Länderübersicht Steckertypen, Netzspannungen und -frequenzen]]

== Literatur ==

* {{Literatur
|Hrsg=CENELEC
|Titel=EN 60196:2009-07 IEC-Normfrequenzen
|Verlag=Beuth-Verlag
|Datum=}}

== Weblinks ==
* [https://www.amprion.net/Übertragungsnetz/Systemführung/Netzführung/ Verbundnetz Systemführung], deutsch, abgerufen am 21. Mai 2025
* Online-Messung der Netzfrequenz:
** [https://www.netzfrequenzmessung.de/ Aktuelle Netzfrequenz] mit Darstellung des zeitlichen Verlaufs
** [https://www.swissgrid.ch/swissgrid/de/home/reliability/wam.html Wide Area Monitoring] – Anzeige aktueller europäischer Netzfrequenzen und Spannungswinkeldifferenzen nebst Abweichungen im Webauftritt der [[Swissgrid]]

== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name="bahn1">
{{Literatur
|Autor=C. Linder
|Titel=Umstellung der Sollfrequenz im zentralen Bahnstromnetz von 16 2/3 Hz auf 16,70 Hz
|Sammelwerk=Elektrische Bahnen
|Band=Heft 12
|Verlag=Oldenbourg-Industrieverlag
|Ort=München
|Datum=2002
|ISSN=0013-5437}}
</ref>
<ref name="lamm1">
{{Literatur
|Autor=B.G. Lamme
|Titel=The Technical Story of Frequencies
|Sammelwerk=Transaction
|Band=Band 37, Teil 1
|Verlag=IEEE
|Seiten=65–89
|Datum=1918-01-26}}
</ref>
</references>

[[Kategorie:Elektrische Energietechnik]]
[[Kategorie:Wikipedia:Artikel mit Video]]

Netzfrequenz - Versionsgeschichte

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