Verletzliche Stromnetze

Der 9. April war ein Tag aus dem Lehrbuch. Es blies, es floss, die Sonne schien. Fast 99 Prozent des Stroms in Österreich wurden an diesem Tag durch erneuerbare Energieträger produziert. Erhebliche Mengen konnten sogar gespeichert werden und sorgten dann in den Folgetagen für Strom aus den Alpen, wo die Speicherkraftwerke liegen. So soll es sein. Aber so ist es nur selten. Am 13. April kam beispielsweise ein Viertel der Stromproduktion aus heimischen Gaskraftwerken. Was also, wenn kein russisches Gas mehr fließen sollte?

Die erste Auswirkung ist logisch und naheliegend: Es kann weniger Strom erzeugt werden, an manchen Tagen sogar beträchtlich weniger. Und, ebenso logisch: Wenn weniger erzeugt wird, kann auch weniger konsumiert werden. Freilich, Strom lässt sich, fast wie die meisten anderen Güter, sehr gut ex- und importieren. Und selbst an diesem Lehrbuchtag des 9. April wurden rund 14 Prozent der verbrauchten Energie aus dem Ausland bezogen. Doch wenn auch andere Länder in Europa ohne russisches Gas auskommen müssen, wird sich das auf den Im- und Export auswirken.

Steht weniger Energie zur Verfügung, als normal verbraucht werden würde, muss rationiert werden. Dafür gibt es auch eine gesetzliche Grundlage, nämlich das Energielenkungsgesetz. So unangenehm das wäre, ist es doch machbar. Vor allem in der Industrie gibt es Großverbraucher und dadurch entsprechende Hebel in der Lenkung. Aber auch private Haushalte müssten dazu beitragen.

Die Bedeutung der 50 Hertz

Strom wird aber nicht nur produziert, damit unsere Kühlschränke kühlen, das Bügeleisen heiß wird und der Fernseher läuft, sondern auch, vereinfacht gesagt, damit der Strom ständig fließen kann. Wichtig ist dabei, dass sich Angebot und Nachfrage zu jeder Zeit exakt die Waage halten. Sonst droht aus technischen Gründen ein Problem.

Nur das Gleichgewicht von Angebot und Nachfrage gewährleistet, dass die Netzfrequenz konstant ist. In Europa fließt der Strom stetig mit rund 50 Hertz, die Abweichungen der Frequenz dürfen nur minimal sein. Wird aber mehr Strom verbraucht, als erzeugt wird, fällt die Frequenz ab. Ohne rasche Gegensteuerung wäre ein Stromausfall (Blackout) die Folge. Umgekehrt gilt dasselbe, also wenn mehr produziert als konsumiert wird.

Die Verbraucherseite ist dabei gut prognostizierbar. Dass ganz Österreich plötzlich und zur selben Zeit entscheidet, den gesamten Kleiderschrank durchzubügeln, passiert in der Realität nicht. Auch der Bedarf der Großkunden aus der Industrie ist bekannt. Kniffliger ist die Erzeugerseite. Bei Gas, Kohle und Nuklearenergie lässt sich die Produktion gut steuern, bei erneuerbaren Energieträgern nicht. Wann es bläst, fließt und scheint, entscheiden keine Techniker. Oder jedenfalls keine irdischen.

Der Ausstieg aus fossiler Energie ist daher auch aus Sicht der Stabilität der Netze mit Herausforderungen verbunden. Jeden Abend findet deshalb eine Telefonkonferenz mehrerer Länder in Zentraleuropa statt, um Szenarien durchzugehen und einen Fahrplan zu erstellen. Ist viel Sonne in Bayern zu erwarten, kann Süddeutschland dank der reichlich vorhandenen Solaranlagen viel Strom produzieren - und auch exportieren. Teilweise muss es das auch, auf das Gleichgewicht ist ja zu achten.

Höhere Verletzlichkeit durch Erneuerbare

Wenn nun aber auch Österreich an diesem Tag seinen eigenen Bedarf decken kann, weil Wind- und Wasserkraft ausreichend Energie liefern, kann der Strom aus Bayern dazu genutzt werden, um mit der überschüssigen Energie die Speicherkraftwerke anzuwerfen. Manchmal kommt es jedoch vor, dass die Prognosen nicht genau eintreffen. Wenn zum Beispiel, wider Erwarten, eine Nebelschicht zäh über Bayern liegt oder in Österreich der Wind ausgerechnet dort bläst, wo keine Windräder stehen, gibt es ein Problem.

Durch die Volatilität der erneuerbaren Energie hat die Verwundbarkeit der Netze grundsätzlich zugenommen. Immer wieder muss eingegriffen werden, wenn sich die Realität zu sehr von der Erwartung entfernt. Es ist auch ein Grund, weshalb das Bundesheer in seinem Risikobild die Wahrscheinlichkeit eines großflächigen Blackouts als hoch ausweist (neben terroristischen Angriffen auf die Netzinfrastruktur).

Die Eingriffe bei einem Überangebot an Energie, wenn etwa mehr Wind bläst als erwartet, stellen ein kleineres Problem dar als der Fall eines Angebotsmangels. Zwar können binnen Sekunden Speicherkraftwerke zugeschaltet werden, wenn sich der Nebel über Bayern nicht auflöst, damit die Frequenz nicht absinkt. Aber das geht nur, wenn die Pumpspeicher voll sind. Andernfalls werden kalorische Kraftwerke für die Stromversorgung benötigt, auch wenn es sich um teure und zudem klimaschädliche Energie handelt.

Im Notfall: partielle Abschaltungen

Daher noch einmal: Was, wenn kein russisches Gas mehr fließen sollte? Kann das die Stabilität der Netze bedrohen, wenn im Fall der Fälle das Gaskraftwerk nicht zugeschaltet werden kann? Sowohl bei der E-Control, der Regulierungsbehörde, als auch der Austrian Power Grid (APG), einer Tochter der Verbund AG, die Stromnetze in Österreich betreibt, beruhigt man. Zusammengefasst: Es sei zwar grundsätzlich ein Problem, jedoch ein lösbares. Man müsse eben im Rahmen der Energielenkung darauf Rücksicht nehmen. Bei der APG etwa geht man davon aus, dass vom verbliebenen Gas auch etwas für Kraftwerke vorgehalten werden muss, um im Notfall einen Frequenzabfall verhindern zu können.

Sollte dies nicht möglich sein, besteht aber immer noch die Möglichkeit, das potenzielle Blackout-Risiko über die Nachfrageseite zu lösen. Zur Erinnerung: Konsum und Erzeugung müssen sich stets die Waage halten. Erwartet man, dass es weniger fließt, scheint und bläst, muss man im Sinne der Energielenkung die Nachfrage drosseln. Treten nicht erwartete Ereignisse ein, die plötzlich zu weniger Stromerzeugung führen, muss notfalls mit raschen, partiellen Abschaltungen gegengesteuert werden, um die Frequenz insgesamt stabil zu halten. Übrigens etwas, das in etlichen Teilen der Welt nicht unüblich ist.