Lehren aus dem Stromausfall von 2006

Anatomie eines Blackouts

05. Oktober 2010, 11:04 Uhr   |  Heinz Arnold

Anatomie eines Blackouts
© Siemens

Die Stromrichterstation Chuxiong der HGÜ-Verbindung von Yunnan nach Guangdong in China.

Der Stromausfall in Deutschland aus dem Jahr 2006 steckt den Verantwortlichen immer noch in den Knochen, denn er zeigt: Wenn das Netz nicht schnell aufgerüstet wird, könnten sich solche Blackouts jederzeit wiederholen – insbesondere, wenn der Anteil des Windstroms weiter steigt.

Viele erinnern sich noch an den verheerenden Stromausfall an der Ostküste der USA. Es hatte nicht weniger als eineinhalb Wochen gedauert, bis alle Lichter wieder angingen. Doch auch  Europa blieb von Blackouts nicht verschont. 2003 war ganz Italien für eineinhalb Tage ohne Strom.

Allerdings hatten sich das die italienischen Energieversorger selber zu zu schreiben. Denn sie hatten in der Nacht – der Blackout geschah zur Nachtzeit bei schwacher Last! – die eigenen Kraftwerke abgeschaltet und den billigeren Strom aus den Kernkraftwerken jenseits der Alpen bezogen. Leider schlug just in dieser Nacht in den Alpen ein Blitz in eine der Übertragungsleitungen ein und sie schaltete ab. Die benachbarten Leitungen wurden überlastet, schalteten ebenfalls ab und so nahm die Kettenreaktion ihren Lauf. Das italienische Netz trennte sich vom Rest der Welt.
In diese Kategorie – selbstverschuldet bzw. außergewöhnliche Umstände – fallen fast alle Blackouts in Europa.

Doch es gibt eine beunruhigende Ausnahme und die zeigt, warum das europäische Verbundnetz dringend ausgebaut werden muss. 2006 sollte ein Schiff von der Werft, die es baute, durch die Ems ins offene Meer fahren. Dazu musste eine Hochspannungsleitung frei geschaltet werden. Alles war angemeldet und genehmigt, die Leitung fiel nicht zufällig und plötzlich aus, sondern wurde nach Plan getrennt. Die Mitarbeiter der zuständigen Leitstelle hatten zuvor geprüft, ob das Netz die Leitungsabschaltung verkraften würde. Weil sich das ganze nachts abspielte, konnte man davon ausgehen, dass sich in der Zeit zwischen der Berechnung und der Schaltung die Netzbelastung nicht dramatisch ändern werde.

Das Glück half kräftig mit

Die Zuständigen hatten allerdings die Rechnung ohne den Wind gemacht. Der aber wehte kräftig und plötzlich waren die verbliebenen Leitungen überlastet und schalteten sich ab. Die übliche Kettenreaktion setzte ein. Ergebnis: 10,5 Mio. Menschen saßen bis zu eineinhalb Stunden ohne Strom da.
Das war noch nicht alles. Das gesamte europäische Netz zerfiel in drei Teilnetze mit unterschiedlichen Frequenzen. Die Leitzentralen in den unvermutet entstandenen Teilnetzen konnten dies aber gar nicht sehen. Die Teilsysteme wurden relativ schnell wieder zusammen geschaltet – ohne überhaupt zu wissen, ob die Phasenwinkel stimmten. »Es hat dann glücklicherweise geklappt, aber es hätte auch ganz anders ausgehen können«, sagt Prof. Jochen Kreusel, Leiter des Geschäftsbereichs Marketing & Vertrieb Energietechnik von ABB und Mitglied des Präsidiums des VDE. »Immerhin war einer der drei selbständigen Netzteile ganz knapp davor, dunkel zu werden.«

Was die Sache noch schlimmer gemacht hatte: Die Windräder hatten sich – dazu sind sie ausgelegt, sie sollen sich ja vor Schaden schützen –  sofort abgeschaltet, als sie feststellten, dass etwas mit dem Netz nicht stimmt. Und später versuchten zahllose dezentrale Erzeugungseinheiten unkoordiniert, sich wieder zuzuschalten. Beides hat die Wiederherstellung des ungestörten Systemzustands stark erschwert.

Automatisierung dringend erforderlich

Für Prof. Kreusel zeigt das Beispiel: Das Netz ist für die heutigen Anforderungen einfach nicht ausgelegt. »Wir sind glimpflich davon gekommen, es hätte weit schlimmer ausgehen können. Das Schlimmste aber: Fehler wie dieser sind künftig prinzipbedingt wahrscheinlicher«, so Prof. Kreusel. Eine große Herausforderung ist, dass ein zunehmender Teil des Erzeugungssystems für die Leitstellen der Systembetreiber unbekannt ist. Dies geht auch aus dem Abschlussbericht der UCTE zu dem Vorfall hervor, in dem zu lesen ist, dass die »unerwartet hohe Zahl« an dezentralen Erzeugungseinheiten hätte die Störungsbehebung erschwert. Die Zahl war tatsächlich unbekannt, denn es gibt keine Informationspflicht über den Anschluss dieser Anlagen.
Für Kreusel zeigt der Stromausfall von 2006 vor allem, dass das Netz möglichst schnell so ausgestattet werden muss, dass nicht mehr die Verantwortlichen in einem Leitstand solche Dinge per Hand regeln, das müsse automatisiert werden. Außerdem muss für den Zugriff auf die dezentralen Erzeuger gesorgt werden, die Windräder müssen in die Betriebsführung integriert werden. Kreusel: »Ein ähnlicher Zwischenfall kann sonst in Europa jederzeit wieder auftauchen und dann geht alles vielleicht nicht mehr so glimpflich ab wie 2006.«

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