Blackout-Panik: Spiegel Artikel 27.05.2011

Blackout-Panik

Warum die Strom-Apokalypse ausfällt

Von Stefan Schultz

Strommasten: Hysterische Debatte um Netzausbau

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dpa

Strommasten: Hysterische Debatte um Netzausbau

Ampeln gehen aus, Züge bleiben liegen, Krankenhäuser müssen auf Notbetrieb umstellen: Bei einem bundesweiten Blackout würde Deutschland im Chaos versinken. Atomlobbyisten schüren die Angst davor – doch sie ist unbegründet. Eine Anatomie der deutschen Energieversorgung.

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Hamburg – Es ist das ultimative Horrorszenario und das wohl stärkste Argument gegen einen beschleunigten Atomausstieg: Der Strom fällt aus, und schon nach wenigen Stunden herrschen in Deutschland Zustände wie in einem Roland-Emmerich-Film.

Züge und U-Bahnen kommen abrupt zum Stillstand, Zehntausende sind darin eingeschlossen. Ampeln fallen aus, in Großstädten gerät der Straßenverkehr außer Kontrolle. Telefone mit Festnetzanschluss sind stumm, Handynetze kollabieren. Fernseher bleiben schwarz. Die Wasserversorgung ist beeinträchtigt. In Krankenhäusern springen die Notstromaggregate an, die medizinische Versorgung ist eingeschränkt.

Beschrieben hat dieses Szenario das Büro für Technikfolgen-Abschätzung beim Bundestag (TAB). Fazit von dessen Studie: Ein längerer flächendeckender Blackout könnte „einer nationalen Katastrophe zumindest nahekommen“.

So weit, so dramatisch. Nur hat das TAB die Studie schon vor zwei Jahren gestartet – lange vor der Katastrophe von Fukushima und der erneuten Beschleunigung des Atomausstiegs. Jetzt beobachten die Autoren mit einigem Unbehagen, wie ihre Ergebnisse in den Schlagabtausch politischer Argumente mit einfließen. „Wir haben ein Extremszenario untersucht, das beispielsweise durch einen koordinierten Terroranschlag real werden könnte“, sagt TAB-Büroleiter Thomas Petermann. Dass es durch einen Mangel an Atomenergie zur Stromausfall-Apokalypse kommt, hält er indes für „nicht plausibel“.

Dennoch fürchten viele Deutsche den Blackout. Was, wenn das vom TAB beschriebene Szenario doch eintritt? Schon wenige Minuten ohne Strom könnten gewaltigen Schaden anrichten. Und sind nicht gerade 13 von 17 Atommeilern vom Netz? Sind nicht die Stromimporte bedenklich gestiegen? Die Netze überlastet?

„Meines Wissens wurde in Deutschland noch nie so viel zuverlässig abrufbarer Strom so schnell abgeklemmt“, sagte Matthias Kurth, Chef der Bundesnetzagentur, im Interview mit SPIEGEL ONLINE. Die Angst vor dem Blackout habe einen berechtigten Hintergrund.

Aber wie real ist die Gefahr wirklich? Eine Anatomie der deutschen Stromversorgung.

2. Teil: Ist genug Strom da?

Um diese Frage zu beantworten, muss man zwei einfache Dinge wissen. Wie viel Strom wird verbraucht – und wie viel produziert?

Wie viel Strom verbrauchen die Deutschen? Das schwankt stark. In einer Sommernacht manchmal nur 40.000 Megawatt, an einem Winternachmittag im Extremfall rund 80.000 Megawatt.

Grafik: Wie viel Strom wird wann gebraucht?

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Arrhenius

Grafik: Wie viel Strom wird wann gebraucht?

Wie viel Strom produzieren Deutschlands Kraftwerke?Mehr als genug. Genaue Zahlen dazu erhebt das European Network of Transmission System Operators for Electricity (Entso-E). Demnach sind zu jedem Zeitpunkt mindestens 93.100 Megawatt Leistung verfügbar. Von dieser wird noch ein Notpuffer abgezogen, so dass stets mit einer gesicherten Mindestleistung von 86.100 Megawatt gerechnet wird. In dieser Zahl sind noch nicht einmal die erneuerbaren Energien berücksichtigt, die die meiste Zeit über zusätzliche Kapazität schaffen.

Ohne die acht AKW, die durch den Atomausstieg wohl dauerhaft vom Netz müssen, sind es noch immer knapp 80.000 Megawatt – ungefähr so viel, wie Deutschland zu Spitzenzeiten im tiefsten Winter verbraucht.

Ist genug Strom im deutschen Kraftwerkspark?
Produktion und Bedarf Leistung in Megawatt
Atom 20.300
Kohle, Öl, Gas 76.100
Wasser 9700
Erneuerbare Energien 51.100
Mischbrennstoffe 3000
Gesamtleistung aller Kraftwerke 160.200
Gesicherte Leistung aller Kraftwerke* 93.100
Ohne Notpuffer** 86.100
Ohne Altmeiler plus Krümmel*** 79.800
Höchster Strombedarf im Jahr 80.000
Mobilisierbare Kaltreserve**** 1600
Quelle: Entso-E; *Installierte Leistung abzüglich Wartung, Reparatur, Ausfällen, Systemdienstleistungen, einem Großteil der erneuerbaren Energien und den AKW Brunsbüttel und Krümmel, die seit Jahren stillstehen; **Referenzmarge, die für unvorhergesehene Kraftwerkausfälle und plötzliche Nachfrageschübe zur Verfügung stehen muss; ***also ohne Isar I, Neckarwestheim I, Philippsburg I, Biblis A, Biblis B, Unterweser und die in der gesicherten Leistung bereits berücksichtigten AKW Krümmel und Brunsbüttel; ****Alte (Kohle-)Kraftwerke, die bei Bedarf wieder ans Netz gehen können

Ist zu wenig Strom da, wenn acht Meiler sofort abgeschaltet werden?Nein. 80.000 Megawatt Strom werden nur selten gebraucht. Aktuell liegt der maximale Bedarf zum Beispiel bei rund 65.000 Megawatt. Auch erreicht die Wartung und Pflege von Kraftwerken bald ihren Höhepunkt – in den kommenden Wochen gehen viele Kraftwerke, die momentan stillstehen, wieder ans Netz.

Grafik: Welches Kraftwerk fehlt wann?

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Bundesnetzagentur

Grafik: Welches Kraftwerk fehlt wann?

Gibt es einen Engpass im Winter? Ebenfalls nein. Da zu dieser Jahreszeit die Stromnachfrage steigt, können die Versorger mehr Geld verdienen. Deshalb sind im Winter stets die meisten Kraftwerke am Netz. Aufwendige Sicherheitschecks werden dann seltener durchgeführt – das machen die Kraftwerksbetreiber in nachfrageschwächeren Monaten. Und sollte es wirklich eng werden, könnten die Versorger bis zum Winter immer noch die sogenannte kalte Reserve reaktivieren – alte Kraftwerke, die aktuell vom Netz sind, da sie Strom relativ teuer produzieren. Für die Energiekonzerne würde sich das zwar nicht rechnen, die Regierung könnte sie aber dazu verdonnern. Bislang ist das nicht geschehen – was darauf hinweist, dass man keinen Engpass im Winter erwartet.

Was passiert, wenn noch mehr AKW abgeschaltet werden? Bis Ende 2012 wird die Stromversorgung eher wachsen als schrumpfen. Bis dahin gehen viele neue Gas- und Kohlekraftwerke ans Netz, und nur wenige werden abgeschaltet. In den darauffolgenden Jahren gehen zusehends alte Kohlekraftwerke vom Netz. Als Ausgleich müssen neue Gaskraftwerke gebaut werden. Für Planung und Bau ist noch genügend Zeit.

Inbetriebnahmen und Stilllegungen von Kraftwerken
Kraftwerk Zubau* Rückbau* Zeitpunkt Energie-
träger
Neurath F 1050 2011/2012 Braunkohle
Neurath G 1050 2011/2012 Braunkohle
Walsum 10 750 2011/2012 Steinkohle
Westfalen D 750 2011/2012 Steinkohle
Westfalen E 750 2011/2012 Steinkohle
Lünen (TKL) 800 2011/2012 Steinkohle
Frimmersdorf E -150 2011/2012 Braunkohle
Frimmersdorf F -150 2011/2012 Braunkohle
Frimmersdorf I -150 2011/2012 Braunkohle
Frimmersdorf K -150 2011/2012 Braunkohle
Frimmersdorf L -150 2011/2012 Braunkohle
Frimmersdorf M -150 2011/2012 Braunkohle
Frimmersdorf N -150 2011/2012 Braunkohle
Frimmersdorf O -150 2011/2012 Braunkohle
Wilhelmshaven 750 2012 Steinkohle
Pleinting -694 2011 Öl
Moorburg 1520 4. Quartal 2012 Steinkohle
Boxberg Block R 640 2. Quartal 2011 Braunkohle
Summe 8060 -2187
*Leistung in Megawatt; Quelle: Bundesnetzagentur

Warum importiert Deutschland so viel Strom?Nachdem die Bundesregierung ruckartig acht Atommeiler vom Netz nehmen ließ, ist Deutschland vom Stromexport- zum Stromimportland geworden. Das liegt aber nicht daran, dass die deutschen Kraftwerke zu wenig produzieren. „Strom wird dort eingekauft, wo er am günstigsten ist“, sagt Bundesnetzagenturchef Matthias Kurth. „Das kann auch mal Frankreich oder Tschechien sein.“ Importe sind dennoch ein zusätzlicher Puffer: Für den unwahrscheinlichen Fall, dass die Republik wirklich einmal mehr Strom braucht, als sie selbst produziert, könnte sie laut Schätzung der Entso-E mindestens 15.000 Megawatt aus dem Ausland beziehen.

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Bundesnetzagentur / Entso-E

3. Teil: Halten die Netze dem Ausstieg stand?

Wie funktionieren Stromnetze eigentlich? Wichtig sind die Spannung und die Frequenz in den Netzen. Die Spannung bestimmt, wie viel Strom beim Verbraucher ankommt. Die Frequenz bestimmt zum Beispiel die Drehzahl von Uhren, Generatoren und Bändern. Spannung und Frequenz müssen zu jeder Zeit an jedem Ort in einem gewissen Korridor liegen, damit der Strom ungehindert fließen kann.

Wie kommt es zum Blackout? Wird mehr Strom produziert als nachgefragt, steigen Spannung und Frequenz. Bei zu hoher Spannung brennen beim Verbraucher zum Beispiel die Glühbirnen durch, bei zu hoher Frequenz drehen sich Generatoren und Fabrikbänder schneller. Bei zu niedriger Spannung kommt zu wenig Strom beim Verbraucher an, bei zu niedriger Frequenz drehen sich die Generatoren langsamer. Sowohl zu hohe als auch zu niedrige Frequenzen können zum Blackout führen, denn bei unregelmäßigen Drehzahlen werden Kraftwerke schlimmstenfalls abgeschaltet. Dadurch kommt es zu weiteren Frequenz- und Spannungsschwankungen in den Netzen, was dazu führen kann, dass weitere Kraftwerke sich abschalten. Schlimmstenfalls droht ein flächendeckender Blackout.

Wie hält man Spannung stabil? Normalerweise können die Netzbetreiber Schwankungen gut regulieren. Bei schwacher Nachfrage werden die umliegenden Kraftwerke angewiesen, die Stromproduktion zu senken. Bei starker Nachfrage müssen sie die Produktion steigern.

Warum belastet der Atomausstieg die Netze? Vor allem AKW sind gut geeignet, um Spannung und Frequenz stabil zu halten. Acht von ihnen fallen nun vermutlich für immer weg. Die anderen neun sollen bald folgen. Zudem werden AKW für Sicherheitschecks regelmäßig vom Netz genommen. Es wird also komplizierter, die Netze stabil zu halten.

In welchen Regionen sind die Netze besonders belastet? Es gibt zeitweise zu viel Strom im Norden – und zu wenig im Süden. Und für die Netzbetreiber wird es schwieriger, die Spannung zu regulieren. In Süddeutschland, wo sich viele stromintensive Industrien angesiedelt haben, werden wohl gleich fünf Atomkraftwerke für immer abgeschaltet. In Norddeutschland, wo an stürmischen Tagen besonders viel Windstrom produziert wird, sind es drei AKW.

Droht der Blackout? Nein. Die Gefahr eines flächendeckenden Stromausfalls ist laut Bundesnetzagenturgering. Es gibt ihrer Ansicht nach genug Möglichkeiten, die Netze zu jedem Zeitpunkt des Atomausstiegs stabil zu halten.

  • So können sogenannte Drosselspulen, Kondensatorbänke oder Static Var Compensators an kritischen Stellen mit dem Netz verbunden werden. Diese können Spannungsschwankungen dort regulieren, wo Kraftwerke fehlen.
  • Energieversorger müssen verstärkt auf Spannungsschwankungen reagieren, indem sie ihre Kraftwerke bei Bedarf hoch- und herunterregeln. Das ist für die betroffenen Unternehmen unbequem: Sie verkaufen tendentiell weniger Strom, verdienen also weniger Geld. Sie können aber laut Energiewirtschaftsgesetz zu diesem Dienst gezwungen werden.
  • Im Notfall können Industriebetriebe mit hohem Stromverbrauch angewiesen werden, ihre Produktion zu senken – was zu wirtschaftlichen Einbußen führen würde. Auch das steht im Energiewirtschaftsgesetz.
  • Eingemottete Kraftwerke – die sogenannte kalte Reserve – können wiederbelebt werden, um das Netz an bestimmten Stellen zu stabilisieren.
  • Die Übertragungsnetzbetreiber erwägen nach SPIEGEL-ONLINE-Informationen zudem, die Spannung teils über Transformatoren zu regeln, die an den Leitungen angeschlossen sind. Entsprechende Ideen wurden an die Bundesnetzagentur und an das Wirtschaftsministerium übermittelt.

Ideal ist das alles nicht, doch es geht darum, Schwankungen in den Netzen so lange auszugleichen, bis modernere neue Kraftwerke diese Aufgabe übernehmen. 2011 und 2012 gehen bereits einige ans Netz, die das Problem der Spannungsregulierung an einigen Orten lindern. In späteren Jahren können zusätzliche Gaskraftwerke die Netze stabilhalten.

Inbetriebnahmen und Stilllegungen von Kraftwerken
Kraftwerk Zubau* Rückbau* Zeitpunkt Energie-
träger
Neurath F 1050 2011/2012 Braunkohle
Neurath G 1050 2011/2012 Braunkohle
Walsum 10 750 2011/2012 Steinkohle
Westfalen D 750 2011/2012 Steinkohle
Westfalen E 750 2011/2012 Steinkohle
Lünen (TKL) 800 2011/2012 Steinkohle
Frimmersdorf E -150 2011/2012 Braunkohle
Frimmersdorf F -150 2011/2012 Braunkohle
Frimmersdorf I -150 2011/2012 Braunkohle
Frimmersdorf K -150 2011/2012 Braunkohle
Frimmersdorf L -150 2011/2012 Braunkohle
Frimmersdorf M -150 2011/2012 Braunkohle
Frimmersdorf N -150 2011/2012 Braunkohle
Frimmersdorf O -150 2011/2012 Braunkohle
Wilhelmshaven 750 2012 Steinkohle
Pleinting -694 2011 Öl
Moorburg 1520 4. Quartal 2012 Steinkohle
Boxberg Block R 640 2. Quartal 2011 Braunkohle
Summe 8060 -2187

*Leistung in Megawatt; Quelle: Bundesnetzagentur

Was passiert, wenn doch einmal eine Leitung ausfällt? Das deutsche Stromnetz funktioniert nach dem Prinzip N-1. Das bedeutet: Es muss stets auch dann stabil sein, wenn eine zentrale Leitung ausfällt. Im Normalbetrieb können meist sogar mehrere Leitungen ausfallen, ohne dass es zum flächendeckenden Blackout kommt. Zurzeit aber müssen die Netzbetreiber die Spannung weit stärker regulieren als normalerweise. Daher könnte es im Moment schon zu erheblichen Netzproblemen kommen, wenn zwei Leitungen gleichzeitig ausfallen. Es kommt allerdings sehr selten vor, dass eine zentrale Leitung ausfällt – der Ausfall von zwei Leitungen ist noch unwahrscheinlicher. Wie lassen sich die Netze mittelfristig stabilisieren? Indem man sie ausbaut. „Auch wenn jetzt nichts passiert, müssen wir schnell handeln – vor allem beim Netzausbau“, sagt Netzagentur-Chef Kurth. Allerdings gibt es gegen den Bau neuer Trassen immer wieder Proteste. Die Regierung will nun Abhilfe schaffen: mit einem Netzausbaubeschleunigungsgesetz (NABEG). Ein Entwurf liegt SPIEGEL ONLINE vor. Ihmzufolge soll der Protest gegen neue Leitungen vor allem mit Geld bekämpft werden: Gemeinden sollen bis zu 40.000 Euro für jeden Kilometer Stromnetz erhalten, der neu auf ihrem Gebiet gebaut wi

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