Edgar L. Gärtner

Jahrgang 1949, Hydrobiologe, Wissenschaftsautor.

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Energiepolitik: Deutschland vor dem Blackout

von Edgar L. Gärtner

Auswirkungen des Überangebots von Windstrom

13. April 2011

In Deutschland gilt es als unanständig, nach der technischen und wirtschaftlichen Machbarkeit von etwas gut Gemeintem zu fragen. So wurden denn auch die wiederholten Warnungen von Elektroingenieuren, der durch massive Subventionen nach dem Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) angeheizte unbekümmerte Bau Tausender von Windrädern in der norddeutschen Tiefebene sowie in der Nord- und Ostsee müsse bald zur Überlastung des Höchstspannungs-Netzes und in der Folge zum großflächigen Stromausfall führen, von Grünen Berufspolitikern aller Parteien in den Wind geschlagen. Die „Frankfurter Allgemeine Sonntagszeitung“ hat schon am 27. Februar 2011 ihre Leser darauf vorbereitet, dass vielleicht schon an Ostern der große Blackout kommt – und zwar nicht wegen Strom-Mangel, sondern wegen Strom-Überschuss. Vor allem in Ostdeutschland liefern die Windräder inzwischen bei guten Windverhältnissen mit bis zu 12 Gigawatt Leistung mehr Strom als alle Kohle- und Gaskraftwerke zusammengenommen. Solange es für diesen Strom genügend Abnehmer gibt, ist das kein besonderes Problem. Fehlen aber bei plötzlich aufkommendem Wind Stromverbraucher, dann kommt es zur Überlastung des Netzes, weil insgesamt in Deutschland nur Stromspeicherkapazitäten in Form von Pumpspeicher-Kraftwerken in der Größenordnung von 6.000 Megawatt zur Verfügung stehen.

Erfahrungsgemäß lässt sich die Entwicklung des Strombedarfs im Tages- und Wochenrhythmus relativ gut im Voraus abschätzen. Dementsprechend können Kraftwerke rechtzeitig hoch- oder heruntergefahren werden. Die Kraftwerksbetreiber wissen, dass der Strombedarf an Arbeitstagen viel höher ist als an den Wochenenden und Feiertagen, dass er im dunklen Winterhalbjahr deutlich höher ist als im Sommer, dass es über das ganze Jahr gegen Mittag Bedarfsspitzen wegen des Kochens des Mittagessens gibt, dass an besonders kalten oder besonders heißen Tagen ein Zusatzbedarf für die Heizung oder Kühlung entsteht und so weiter. Die Kraftwerks- und Netzbetreiber können sich also einigermaßen auf die Entwicklung des Strombedarfs einstellen. Die Nachfrage bestimmt das Angebot. Dient jedoch Windkraft in großem Umfang der Stromerzeugung, kehrt sich das Verhältnis von Angebot und Nachfrage um. Da die Einspeisung von Windstrom in das Netz nach dem EEG absoluten Vorrang vor anderen Stromanbietern genießt, bestimmt nicht die Nachfrage, sondern der Wind das Stromangebot.

Unter der Netzüberlastung darf man sich kein Durchschmoren der Überland-Leitungen vorstellen. Unser Stromnetz beruht nicht auf Gleich-, sondern auf Wechselspannung. Deren Frequenz wurde europaweit auf 50 Hertz festgelegt, was bedeutet, dass die Spannung 50-mal in der Sekunde ihr Vorzeichen wechselt. Wird mehr elektrische Leistung (Spannung mal Stromstärke) in das Netz eingespeist als abgenommen wird, steigt die Frequenz über 50 Hertz. Umgekehrt sinkt die Frequenz, wenn größere Stromerzeuger plötzlich ausfallen oder größere Verbraucher zugeschaltet werden. Das mag Laien als kleiner Schönheitsfehler an den Sinuskurven erscheinen, ist aber in Wirklichkeit sehr gefährlich. Das europäische Verbundnetz der UCTE (Union for the Coordination of Transmission of Electricity) ist so ausgelegt, dass Frequenzschwankungen von mehr als 2,5 Hertz ausgeschlossen werden, um empfindliche und lebenswichtige Elektromotoren in Personenaufzügen, Klimaanlagen, Wasserpumpen und so weiter vor dem Durchbrennen zu schützen. Deshalb werden schon bei Frequenzänderungen von nur einem Hertz aus Sicherheitsgründen Lasten abgeworfen oder zusätzliche Kraftwerke hochgefahren, um die Frequenz zu stabilisieren. Das kann im ungünstigen Fall zu einer Kettenreaktion mit der Folge eines großflächigen Stromausfalls führen.

Zu einer solchen Kettenreaktion ist es in Europa schon einmal gekommen, und zwar am 4. November 2006 kurz nach 22 Uhr. Wegen der Ausschiffung des Kreuzfahrtschiffes „Norwegian Pearl“ von der Papenburger Meyer-Werft wurde die bei Weener über die Ems führende 380-Kilovolt-Freileitung des E.ON-Netzes aus Sicherheitsgründen vorzeitig abgeschaltet. Da an diesem Tag ein strammer Wind blies, transportierte die Freileitung zum Zeitpunkt der Trennung gerade etwa 10.000 Megawatt Windstrom Richtung West- und Südeuropa. Da die Abnehmer von der vorgezogenen Abschaltung nicht informiert waren, sackte die Netzfrequenz um etwa ein Hertz ab, während sie im Norden und Osten entsprechend anstieg. Um sie zu stabilisieren, kam es zur automatischen Abschaltung von Teilen des Netzes in Westdeutschland, Belgien, Nord- und Südfrankreich, Norditalien und Spanien. Sogar Marokko war über das Unterwasserkabel bei Gibraltar teilweise vom Stromausfall betroffen. Während die Lichter im Norden nach kurzer Zeit wieder angingen, blieben Teile Spaniens damals bis zu zwei Stunden im Dunkeln.

Obwohl seither einiges getan wurde, um die Koordination zwischen Stromanbietern und deren Kunden zu verbessern, kann sich eine vergleichbare Kettenreaktion nach Aussage von Fachleuten leicht wiederholen. In Ostdeutschland gehen Dank der vom EEG festgelegten großzügigen Stromeinspeisevergütung für Windkraft jedes Jahr neue Windräder mit einer Nennleistung von mehr als einem Gigawatt neu ans Netz. Um den von ihnen erzeugten überschüssigen Strom loszuwerden, müssen die Netzbetreiber an der Leipziger Strombörse den Abnehmern oft noch Geld zuzahlen. Wenn alles nichts hilft, bleibt ihnen nur, die Betreiber per E-Mail oder Telefon zum Abschalten ihrer Windkraftanlagen zu bewegen. Geht das nicht schnell genug, kann es zur geschilderten Kettenreaktion kommen.

Deshalb macht sich der in der FAS zitierte Geschäftsführer des Höchstspannungs-Netzbetreibers 50 Hertz Transmission GmbH nun Sorgen wegen der bevorstehenden Osterfeiertage. Dann laufen die Industrieanlagen, wenn überhaupt, auf Sparflamme und viele Privatleute sind unterwegs im Osterurlaub. Kommt dann kräftiger Wind auf, fehlen die Abnehmer für den Windstrom. RWE-Manager Fritz Vahrenholt, selbst einer der Väter des deutschen Windkraft-Booms, fürchtet Blackouts insbesondere in Berlin und Hamburg.

Internet:

Der große Stromausfall kommt

Bericht der Bundesnetzagentur zum Stromausfall am 4. November 2006

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