Energie Verlegenheit nach dem großen Stromausfall

Der Energiekonzern Eon hat die Verantwortung für den Stromausfall in weiten Teilen Westeuropas übernommen. „Ich bin besonders dankbar dafür, daß es nicht schlimmer gekommen ist, weil die Ursache bei Eon lag“, sagte das für Energie zuständige Eon-Vorstandsmitglied Maubach im ZDF. Der Stromausfall am Samstag abend habe seinen Ursprung in einer von Eon stillgelegten Leitung über den Fluß Ems.

Dort hatte die Meyer-Werft in Papenburg ein neues Kreuzfahrtschiff in die Nordsee auslaufen lassen wollen. Deshalb sei eine Leitung über die Ems außer Betrieb genommen worden. Am Montag abend startete die Werft einen neuen Versuch, das Kreuzfahrtschiff „Norwegian Pearl“ unter der Leitung hindurch in Richtung Nordsee auslaufen zu lassen.

Kettenreaktion nach der Abschaltung

Der Stromausfall entfachte eine Grundsatzdebatte über zentrale Ursachen und Konsequenzen. Die Betreiber von Windenergieanlagen wiesen Vorwürfe zurück, sie trügen durch überhöhte Einspeisungen eine Mitschuld an der Kettenreaktion nach der Abschaltung der Höchstspannungsleitung. Bundesumweltminister Gabriel (SPD) rief die Stromversorger dazu auf, ihre Netze auszubauen, um Kapazitätsengpässe zu vermeiden. Skeptisch äußerte er sich über den Vorschlag, eine gesamteuropäische Energiebehörde zur Verwaltung der Stromnetze zu schaffen.

Eine neue Behörde sei nicht nötig, sagte Gabriel, aber „was wir auf jeden Fall brauchen, ist eine Abstimmung der Aufsichtsbehörden.“ EU-Energiekommissar Piebalgs will indessen im Januar Vorschläge für europaweit geltende Vorschriften zur Netzsicherheit vorlegen. „Wir haben ein europäisches Netz - und das muß auch auf EU-Ebene verwaltet werden“, sagte ein Sprecher Piebalgs am Montag.

Ursachenanalyse noch nicht abgeschlossen

Die Ursachenanalyse für den Stromausfall ist zwar noch nicht abgeschlossen, doch steht mittlerweile recht zuverlässig fest, daß es mehrere - sich gegenseitig beeinflussende - Gründe für die Störung gegeben hat. Ursprung für den großflächigen Stromausfall war - wie von Eon eingestanden - das Abschalten einer 380-Kilovolt-Hochspannungsleitung im Emsland, um dem Kreuzfahrtschiff die Jungfernfahrt zu ermöglichen: Nur unter der freigeschalteten Hochspannungsleitung kann ein so hoch aufragendes Schiff sicher durchfahren.

Nach der Abschaltung wurde der Energiefluß auf andere Leitungen verteilt, so daß diese stärker als zuvor belastet wurden. Zudem, und das scheint der zweite Auslöser für die Störung gewesen zu sein, wurde zwischen Emden und Oldenburg zu diesem Zeitpunkt deutlich mehr Windstrom in das Netz eingespeist, als man bei der zuvor erfolgten Simulation des Freischaltvorgangs in das Rechenmodell eingegeben hatte. Die Folge war eine deutliche, kurzzeitige Überlastung der Leitungen.

Verlängerung des Netzes um 850 Kilometer

Schutzschalter sprangen an und trennten kaskadenförmig immer mehr Versorgungsleitungen (und damit Regionen) vom Netz, um die Leitungen selbst - wie auch die angeschlossenen Verbraucher - vor Schäden zu schützen. Ob das deutsche Stromnetz sicher ist und ob es vor allem die weiter zunehmenden Windstrommengen störungsfrei wird aufnehmen können, wird in den kommenden Wochen noch intensiver als bisher diskutiert werden. Dabei wird man einige Tatsachen nicht übersehen können.

So ist das deutsche Hochspannungsnetz nur bedingt dazu geeignet, große Strommengen von der Küste in die Ballungsräume an Rhein und Main zu transportieren. Soll, wie geplant, die Windkraftleistung (an der Küste und Offshore) von heute 18,4 Gigawatt bis 2015 auf 36 Gigawatt erhöht werden, so muß das Netz um rund 850 Kilometer verlängert und etwa 400 Kilometer des bestehenden Verbundnetzes müssen verstärkt werden. Die Kosten dafür werden auf etwa 1,5 Milliarden Euro geschätzt.

Bisher wenige Investitionen verwirklicht

Bisher hat man von diesen Investitionen erst einen verschwindend kleinen Teil verwirklicht. Doch nicht nur der Ausbau stockt, auch in das bestehende Netz ist nach Angaben des Verbandes des Elektrotechnik (VDE) in den zurückliegenden Jahren weniger Geld geflossen. So seien die Netzinvestitionen seit den achtziger Jahren um etwa 40 Prozent zurückgegangen. Die Ausgaben seien von 6,8 auf 3,9 Milliarden Euro pro Jahr gesunken. Gleichzeitig wird den existierenden Leitungen mehr aufgebürdet.

So war es früher üblich, im Durchschnitt nur 70 Prozent der Strommenge durch eine Hochspannungsleitung zu schicken, die maximal von ihr transportiert werden kann. Heute liegt dieser Wert deutlich höher. Moderne „Netzmanagementsysteme“ machen das möglich. Ihnen fällt die Aufgabe zu, stets einen Ausgleich zwischen Stromangebot und -nachfrage zu schaffen - mit der Schwierigkeit, den unstetig anfallenden Windstrom störungsfrei in das Netz zu integrieren.

Stabilisierung durch Frequenzleistungsregler

Diese Steuerung haben in Deutschland - aufgeteilt in vier Zonen - die Netzbetreiber RWE Net, Eon, EnBW und Vattenfall Europe übernommen. Ihnen fällt damit die Aufgabe zu, sogenannte Regelenergie bereitzuhalten, um für den Fall des Wegbrechens von Windleistung in die Bresche springen zu können. Dabei gilt es, die im europäischen UCTE-Verbundnetz (Union of the Coordination of Transmission of Electricity) - bis hinunter zu den kleinsten Regelzonen - die auf 50 Hertz festgelegte Netzfrequenz stabil zu halten. Sie ist der entscheidende Indikator für die Netzzuverlässigkeit. Abweichungen zwischen der Stromerzeugung und dem -verbrauch führen zwar stets zu kleineren Frequenzschwankungen. Sie müssen jedoch eng begrenzt werden, um Störungen oder gar einen großflächigen Netzzusammenbruch zu verhindern.

Für den Bedarfsausgleich sorgt die permanent vorgehaltene Regelenergie, die man nach Primär-, Sekundär- und Minutenreserve unterscheidet. Dabei dient die Primärreserve, die von allen europäischen Netzbetreibern solidarisch betrieben wird, der augenblicklichen Stabilisierung des Netzes. Sie wird automatisch aktiviert, zuständig ist dafür der Frequenzleistungsregler der Turbine. Die Sekundärregelleistung löst die Primärreserve ab, sorgt für den Ausgleich zwischen Stromangebot und -nachfrage und stellt die Frequenzabweichung auf Null zurück (Leistungsfrequenzregelung).

Für die Steuerung ist ein automatisch sich aktivierender, zentraler Regler zuständig. Die Minutenreserve wird benötigt, wenn es innerhalb einer Regelzone zu größeren Leistungsbilanzstörungen kommt, die von der Sekundärreserve allein nicht ausgeglichen werden können. Hier sind die Reaktionszeiten so groß, daß manuell eingegriffen werden kann, um Speicher-, Pumpspeicher-Kraftwerke oder Gasturbinen anwerfen zu können.