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Als '''Unterfrequenz''' wird in der [[Elektrische Energietechnik|elektrischen Energietechnik]] eine [[Netzfrequenz]] bezeichnet, die geringer als die Soll-Netzfrequenz ist. Die Soll-Netzfrequenz der Drehstromnetze in Europa beträgt 50 Hz.

Eine Unterfrequenz in einem [[Stromnetz]] entsteht insbesondere bei sprunghafter Lastzunahme oder dem plötzlichen Ausfall von Kraftwerksleistung, da die Lastdifferenz aus der [[Kinetische Energie|kinetischen Energie]] aller [[Rotationsenergie|rotierenden]] Massen in den [[Elektrischer Generator|Generatoren]] gedeckt wird. Durch den Verlust der kinetischen Energie sinkt die Läuferdrehzahl der Generatoren und somit auch die Frequenz der abgegebenen Generatorspannung. Die Abweichung der tatsächlichen von der Soll-Netzfrequenz ist dabei gravierender als der gleichzeitig auftretende [[Spannungseinbruch]].

== Maßnahmen ==
Im Rahmen der [[Regelleistung (Stromnetz)|Regelung]] der Stromversorgung werden Frequenzabweichungen normalerweise ausgeglichen. Im Notfall kann auch durch gezielte Abschaltungen einzelner Großabnehmer oder regionale Abschaltungen durch den [[Netzschutz]] die Netzfrequenz stabilisiert werden, um einen größeren [[Stromausfall]] zu vermeiden.

=== Deutschland ===
Zur Vermeidung eines Netzzusammenbruchs durch Unterfrequenz gibt es in Deutschland den 5-Stufen-Plan für den [[Lastabwurf (Stromnetz)|Lastabwurf]]. Dieser ist in den „[[Netz- und Systemregeln der deutschen Übertragungsnetzbetreiber]]“ im Kapitel 7.3.4 beschrieben.

{| class="wikitable"
|-
! Stufe !! Frequenz !! Maßnahmen zur Kompensation, bzw. zum Schutz
|-
| 1 || 49,8 Hz || Einsatz von [[Regelleistung (Stromnetz)|Regelleistung]]
|-
| 2 || 49,0 Hz || sofortiger Abwurf von 10–15 % der Netzlast
|-
| 3 || 48,7 Hz || sofortiger Abwurf von weiteren 10–15 % der Netzlast
|-
| 4 || 48,4 Hz || sofortiger Abwurf von weiteren 15–20 % der Netzlast
|-
| 5 || 47,5 Hz || Netztrennung der Kraftwerke
|}

Für den automatischen Lastabwurf der Stufen 2 bis 4 werden elektronische [[Frequenzrelais]] benötigt. Bei Stufe 5 müssen sich alle Kraftwerke automatisch vom Netz trennen; unmittelbare Folge ist ein kompletter Versorgungszusammenbruch. Größere [[Wärmekraftwerk|kalorische Kraftwerke]] und Atomkraftwerke versuchen, sich durch Reduktion der Leistung im [[Eigenbedarf (Kraftwerk)|Eigenbedarf]] zu fangen und diesen nicht optimalen Betriebszustand für einige Stunden aufrechtzuerhalten. Gelingt dieses Auffangen und Halten im Eigenverbrauch des Kraftwerks durch die Regelung nicht, werden die betroffenen Kraftwerksblöcke abgeschaltet, was zu einer längeren Zeit für die Wiederinbetriebnahme führt.

Seit 2020 gibt es von der VDE eine neue Vorgabe, den 10 Stufen Plan. (VDE-AR-N 4142)<ref>{{Internetquelle |url=https://www.bbh-blog.de/alle-themen/energie/automatische-letztmassnahmen-ankuendigung-ufla-monitoring-im-jahr-2020/ |titel=Automatische Letztmaßnahmen: Ankündigung UFLA Monitoring im Jahr 2020 |sprache=de-DE |abruf=2023-11-30}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://www.vde.com/de/fnn/arbeitsgebiete/netzbetrieb-sicherheit/netzbetrieb/fnn-automatische-letztmassnahmen-e-vde-ar-n-4142 |titel=Automatische Letztmaßnahmen (VDE-AR-N 4142) |sprache=de |abruf=2023-11-30}}</ref>

=== Österreich ===
In Österreich gilt analog dazu der von der [[E-Control]] definierte „Stufenplan bei Frequenzproblemen“.<ref>{{Literatur |Hrsg=Energie-Control GmbH |Titel=Technische und organisatorische Regeln für Betreiber und Benutzer von Netzen |TitelErg=Teil E: Technische Maßnahmen zur Vermeidung von Großstörungen und Begrenzung ihrer Auswirkungen |Ort=Wien |Datum=2008-03-01 |Kapitel=7.1 |Seiten=31–34 |Online=http://www.e-control.at/portal/page/portal/medienbibliothek/strom/dokumente/pdfs/tor-e-20080221-v2-0.pdf |Abruf=2009-01-09}}</ref>

{| class="wikitable"
|-
| Maßnahmen im Erzeugungsbereich
| ab 49,8 Hz bis 49,3 Hz
| Alarmierung des Personals, Einsatz der noch nicht mobilisierten Kraftwerksleistung, Automatisches Einleiten von Pumpenabstellprogrammen (beispielsweise von Pumpspeicherkraftwerken).
|-
| Maßnahmen im Netznutzerbereich
| ab 49,0 Hz bis 48,2 Hz
| Stufenweise Reduktion der Netzwirkleistung auf bis zu ca. 40 % der Leistung vor Störungseintritt.
|-
| Maßnahmen zur Kraftwerksabstellung
| ab 47,5 Hz bis 45 Hz
| Abstellprogramme zur Netzabtrennung von Maschinensätzen des Kraftwerks-Eigenbedarfes.
|-
| Ende der Netzversorgung
| unterhalb von 45 Hz
| Trennung der Kraftwerke vom Netz.
|}

In der Folge wird versucht, das Stromversorgungsnetz durch gezielte Schaltungen stufenförmig wieder in Betrieb zu nehmen und Teilnetze zu synchronisieren. Dabei spielen vor allem [[schwarzstart]]fähige Kraftwerke wie [[Laufkraftwerk]]e, [[Pumpspeicherkraftwerk]]e und [[Gasturbinenkraftwerk]]e eine besondere Rolle. Diese Kraftwerke können ohne äußere elektrische Energiezufuhr starten und so die benötigte Leistung zum Starten von nicht schwarzstartfähigen Kraftwerken wie Kohlekraftwerken liefern.

== Weblinks ==
* [https://www.vde.com/resource/blob/937758/14f1b92ea821e9e19ee13fc798c1ee0e/transmissioncode-2007--netz--und-systemregeln-der-deutschen-uebertragungsnetzbetreiber-data.pdf Netz- und Systemregeln der deutschen Übertragungsnetzbetreiber], Version 1.1, August 2007 (PDF; 622 KB)

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Elektrische Energietechnik]]

Unterfrequenz - Versionsgeschichte

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