Bei der Langzeitbetrachtung der Netzfrequenz sind Muster zu erkennen. Diese Muster lassen sich für eine Auswertung am besten über eine 3-Dimensionale Grafik durch ein Rasterdiagramm (oder auch carpetplot) darstellen:

Das Bild zeigt den Verlauf der Netzfrequenz vom 01. Juni 2011 bis zum 30. November 2012. Die Daten wurden begrenzt, um einen guten Kontrast zu erreichen und um auch die niedrigen Werte besser unterscheiden zu können. Die sich durch mehrere Stunden durchziehenden einfarbigen Streifen von oben nach unten (zum Beispiel Anfang Oktober 2011 und Anfang Juli 2012) sind Ausfälle in der Frequenzaufzeichnung. Da fehlende Werte durch den letzten vorhandenen aufgefüllt wurden (um die korrekte Anzahl von 86400 Werten pro Tag zu erhalten), äußert sich dieses bei längeren Ausfällen in den Streifen.

Abweichungen im Tagesverlauf

Die Abweichungen in der Frequenz gegenüber 50Hz sind umso stärker, je stärker die Laständerung ist. Starke Laständerungen entstehen durch nicht prognostiziertes Verhalten der Verbraucher, Netzfehler und Kraftwerksausfälle. Seit der verstärkten Nutzung von regenerativen Energien wie Solar- oder Windkraft spielt auch hier die Genauigkeit der Wettervorhersage eine große Rolle, da das Wetter den Ertrag dieser Energieformen stark beeinträchtigt. Die Erzeugung konventioneller Energien kann gut gesteuert und somit auch gut vorhergesagt werden, bei den Regenerativen ist dieses nicht immer der Fall.

Auffällig ist, dass sich die Abweichungen von der Sollfrequenz nicht durch ein gleichmäßiges Rauschen bemerkbar machen, sondern dass die Frequenzänderungen besonders zum Stundenwechsel auftreten. Der Grund dafür ist, dass die Bilanzkreisverantwortlichen zwar eine Prognose pro Viertelstunde abgeben, die Händler an der Strombörse aber stundenweise die Kapazitäten einkaufen und diese dann auch erst zum Stundenwechsel zugeschaltet werden. Dadurch kommt es besonders in den Morgenstunden und im Winter auch in den Abendstunden zu einer Überversorgung nach der Aktivierung der Leistung und die Netzfrequenz steigt kurzzeitig bis zum Einsetzen der (negativen) Regelleistung.

In den späten Abendstunden und am frühen Morgen zeigt sich ein umgekehrtes Bild. Hier wird stundenweise die Erzeugung heruntergefahren. Das hat zur Folge, dass zum Beginn einer vollen Stunde die Netzfrequenz sinkt und im Verlauf der Stunde wieder ansteigt. Leichte Frequenzveränderungen nach oben sind noch in der Mittagszeit von 12:00 – 14:00 Uhr herum zu beobachten. Zu diesem Zeitpunkt hat die Lastkurve einen Wendepunkt und nach der morgendlichen Zuschaltung von Erzeugungskapazitäten müssen diese jetzt langsam wieder abgeschaltet werden.

Das folgende Bild zeigt einen typischen Lastverlauf für die Sommer- und Wintermonate:

Abweichungen im Jahresverlauf

Im Winter ist der Energieverbrauch größer als im Sommer, die Höhe des Verbrauches verändert aber offensichtlich nicht den Verlauf der Netzfrequenz. Der Anstieg der Last in den Abendstunden, welcher nur in den Wintermonaten zu beobachten ist, lässt sich aber auch in dem Frequenzverlauf wieder erkennen. Hier sinkt nicht nur die Frequenz in den Morgenstunden beim Lastanstieg ab 5:00/6:00 Uhr, sondern auch ab dem Herbst bis zum Frühling, wenn die Sonne früher am Tag untergeht. In den Morgenstunden ist kaum eine Verschiebung des Frequenzverlaufes in Abhängigkeit vom Sonnenaufgang zu erkennen. Morgens ist auch in der Lastkurve lediglich eine Parallelverschiebung um ca. 100GW zu sehen. Der Verlauf der ansteigenden Last ist morgens im Winter und im Sommer relativ gleich.

Der Effekt, dass in den späten Abendstunden die Frequenz während eines Stundenwechsels sinkt und danach wieder steigt, ist in den Wintermonaten stärker zu beobachten. Dieses liegt daran, dass der Verbrauch abends im Winter stärker abfällt und die erzeugten Energiemengen zwischen den nachfolgenden Stunden eine größere Differenz aufweisen.