Was ist ein Blackout
Im deutschsprachigen Raum steht der Begriff „Blackout" für einen länger anhaltenden, flächendeckenden Stromausfall. Hin und wieder erleben wir alle kurzzeitigen Stromausfälle, die oft nur wenige Minuten bis Stunden dauern – verursacht durch kleinere technische Probleme oder lokale Beschädigungen beispielsweise aufgrund von Sturm oder Gewitter. Solche kurzen Ausfälle sind in der Regel aber harmlos und werden rasch behoben.
Ein echter Blackout hingegen ist laut Bundesnetzagentur ein „unkontrollierter und unvorhergesehener Ausfall, bei dem mindestens größere Teile des europäischen Stromnetzes ausfallen". Das gilt es zu vermeiden. Denn wenn das Stromnetz ausfällt, können auch andere öffentliche Netze, wie die Gasversorgung oder das Telekommunikationsnetz betroffen sein. Eine kontrollierte und lokal begrenzte Abschaltung von Strom hingegen wird als sogenanntes „Brownout" bezeichnet.
Wie wahrscheinlich ist ein Blackout in Deutschland?
Wenn die Temperaturen sinken und der Winter sich in seiner vollen Pracht zeigt, wird die Versorgungssituation der Stromnetze besonders kritisch beäugt. Laut Bundesnetzagentur ist die Gefahr eines flächendeckenden Stromausfalls in Deutschland “äußerst unwahrscheinlich“. Auch Experten, wie Prof. Dr. Dirk Witthaut vom Forschungszentrum Jülich schätzen das Risiko eines flächendeckenden Blackouts in der Gegenwart und auch in naher Zukunft als sehr gering ein.
Das Bundesamt für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe (BBK) schließt sich dieser Ansicht an und betont die Sicherheit der deutschen Stromversorgung. Dank engagierter Netzbetreiber, die stets für ein Gleichgewicht zwischen Stromerzeugung und -verbrauch sowie für eine Vielzahl an Sicherungsmaßnahmen sorgen, sind die deutschen Stromnetze robust gegen Überlastungen geschützt.
Durchschnittliche Stromunterbrechung je Verbraucher (in Minuten pro Jahr)*
Quelle: Bundesnetzagentur, VDE FNN
Zusammenfassend lässt sich sagen: Ein Blackout in Deutschland ist, entgegen vielen Befürchtungen, äußerst unwahrscheinlich. Dank vorausschauender Planung und Sicherungssysteme sind wir in Deutschland gut aufgestellt. Trotzdem sollte man sich stets bewusst sein, wie essenziell die Stromversorgung für unseren Alltag ist und wie wichtig es ist, vorausschauend zu handeln und in eine gute Netzinfrastruktur zu investieren.
Was passiert bei einem Blackout?
Jede Stromleitung hat eine maximale Transportkapazität, die sie nicht überschreiten darf. Wenn dieser Wert überschritten würde, könnten Schäden an den Leitungen auftreten oder es kann zu Kurzschlüssen kommen. Im Prinzip kann man sich die Stromleitungen wie den Straßenverkehr vorstellen. Auf jeder Straße können nur begrenzt viele Autos fahren. Wird beispielsweise eine Straße an einem besonders kritischen Punkt überlastet oder beschädigt, könnte es zum Dominoeffekt kommen: Eine Straße wird aufgrund einer Baustelle gesperrt, der Verkehr sucht sich eine Ausweichroute und so wird die nächste Straße überlastet und so weiter.
Um so einen Effekt zu vermeiden, werden unsere deutschen Hoch- und Höchstspannungsnetze nach dem Prinzip der sogenannten n-1-Sicherheit (gesprochen „n minus eins-Sicherheit“) geplant und gebaut. Das bedeutet, dass ein Bauteil wegen eines Defekts ausfallen darf, ohne dass es zu einem Stromausfall kommt. Erst wenn auch das zweite, redundante Bauteil ausfiele, käme es zu einem Stromausfall.
Es ist theoretisch aber auch möglich, dass ein Mangel an Strom zum Blackout führt. Wenn zeitgleich mehrere Kraftwerke ausfallen, können aber beispielsweise Kraftwerke, die nicht an der Kapazitätsgrenze arbeiten, hochgefahren werden. Pumpspeicherkraftwerke können binnen weniger Sekunden Strom liefern und Gasturbinen brauchen nur wenige Minuten, um anzufahren und Strom zu erzeugen. Tatsächlich lagen bisherige Ausfälle der Stromversorgung aber eher an einer Überlastung des Netzes und nicht an unzureichender Stromerzeugung.
Wer ist von einem Blackout betroffen?
Wenn in einer Region großflächig der Strom ausfällt, ist in diesem Gebiet jeder von dem sogenannten Blackout betroffen. Alles, was die Verbraucher im Alltag elektrisch betreiben, würde ausfallen. Dazu gehören nicht nur die offensichtlichen Dinge wie Licht oder elektronische Geräte. Auch die Heizung im Winter oder die Wasserversorgung sind von der Stromversorgung abhängig.
Das Kommunizieren würde zu einer echten Herausforderung werden. Während das Internet und die meisten Telekommunikationsnetze ausfallen würden, könnten Informationen beispielsweise über ein batteriebetriebenes Radio empfangen werden. Ampeln funktionieren nicht mehr, was besondere Vorsicht im Straßenverkehr erfordert. Busse und Bahnen stehen still, und selbst beim Einkaufen gibt es Probleme, da die elektronischen Kassensysteme nicht mehr funktionieren.
Standardmäßig gibt es für den kurzfristigen Stromausfall aber Notlösungen. Kritische Infrastrukturen, wie Krankenhäuser oder Wasserwerke, verfügen über Notstromaggregate. Nur was, wenn der Blackout länger anhält? Zwei Wochen ohne Strom würden nicht nur unsere Komfortzone erheblich einschränken. Dann geht es um alle Aspekte des Alltags: Von der medizinischen über die Wasserversorgung bis hin zur Nahrungsbeschaffung könnte alles betroffen sein.
Was ist der Unterschied zwischen einem Blackout und Brownout?
Ein Blackout beschreibt einen ungeplanten und unkontrollierten Stromausfall, der sich großflächig ausbreitet. Es handelt sich hierbei um eine plötzliche Unterbrechung der Stromversorgung über eine große Fläche. Ursachen können vielfältig sein und reichen von Naturkatastrophen über technische Defekte bis hin zu Sabotageakten. Die Folgen wären weitreichend, da in unserer modernen Welt fast alles von Strom abhängig ist.
Ein Brownout hingegen ist etwas anders. Dies beschreibt eine kontrollierte und lokal begrenzte Abschaltung von Strom. In der Regel sind bei einem Brownout nur bestimmte Gebiete betroffen. Warum wird so etwas gemacht? Bei einem drohenden Strommangel kann es sein, dass die Netzbetreiber gezielt bestimmte Verbraucher vorübergehend vom Netz nehmen, um eine Überlastung und damit ein mögliches Blackout-Szenario zu verhindern. Die Wahrscheinlichkeit für einen Brownout ist in den letzten Jahren tatsächlich gestiegen. Auslöser war die aufgrund des russischen Angriffskriegs auf die Ukraine völlig veränderte Situation auf dem Gasmarkt.
Kann ein Blackout im europäischen Ausland zu Netzschwankungen in Deutschland führen?
Stromtechnisch gesehen ist Europa ein großes, miteinander verwobenes Netzwerk. Dieses Netzwerk nennt man das europäische Verbundnetz. Jedes Land, das zu diesem Netz gehört, ist wie ein Knotenpunkt in diesem riesigen Netzwerk. Das bedeutet, dass die Länder nicht isoliert voneinander arbeiten, sondern eng miteinander verbunden sind. Wenn es also in einem Land zu einem Problem kommt, wie beispielsweise einem plötzlichen Blackout könnten die Auswirkungen theoretisch bis nach Deutschland spürbar sein. Aber: Größer als das Risiko sind eindeutig die Chancen dieses großen Netzwerks. Denn darin lassen sich leichter Störungen auffangen und ausgleichen. Daher ist es nicht nur wichtig, dass jedes einzelne Land sein eigenes Stromnetz stabil hält, sondern auch, dass die Länder gemeinsam daran arbeiten, das gesamte europäische Netz stabil und sicher zu halten.
Verantwortlich für dieses Ziel ist der Verband UCTE (union for the coordination of transmission of electricity), in dem sich europaweit die Übertragungsnetzbetreiber organisieren, die Zusammenarbeit koordinieren, Regeln setzen und deren Einhaltung kontrollieren.
Welche weiteren Faktoren haben Einfluss auf die Stabilität von Stromnetzen?
Das moderne Energiezeitalter bringt vielfältige Chancen und Herausforderungen mit sich. Eine dieser Herausforderungen ist die Stabilität von Stromnetzen. Denkt man das Stromnetz als Autobahn, auf der Elektrizität von Erzeugern zu Verbrauchern fließt, müssen die „Straßenverhältnisse" immer optimal sein, damit es nicht zu Staus oder gar Unfällen kommt.
Wenn beispielsweise der Wind im Norden Deutschlands stark weht und Strom erzeugt, dann startet eine Reise dieses Stroms, oft über hunderte von Kilometern, bis er die Haushalte und Unternehmen im Süden erreicht. Während dieser Reise kann es allerdings vorkommen, dass die Transportkapazitäten der bestehenden Leitungen von Nord- nach Süddeutschland für den produzierten Strom nicht ausreichen.
Glücklicherweise sind Netzbetreiber darauf gut vorbereitet. Sie haben die Möglichkeit, solche Szenarien vorherzusehen und können schnell reagieren: Dann werden zum Beispiel Kraftwerke im Süden hochgefahren, um die Leistungseinspeisung im gesamten Netz auszugleichen und eine Überlastung in einem Bereich – in unserem Beispiel im Norden – zu verhindern.
Dennoch, um langfristig ein stabiles Netz zu gewährleisten, sind zusätzliche Maßnahmen notwendig. Dazu gehören beispielsweise ein verstärkter Netzausbau und erweiterte Speicherlösungen. Über diese und etliche weitere Maßnahmen können die Energieunternehmen sicherstellen, dass, egal wo und wie der Strom erzeugt wird, er immer zuverlässig dort ankommt, wo er gebraucht wird.
Märkte und Handel
Auch die Beschaffung am Strommarkt und die Regulierung haben einen Einfluss auf die Netzstabilität. Vor allem die Art und Weise, wie die Energie in Zeitblöcken gehandelt wird, ist von Bedeutung. Die Energie wird typischerweise in 1-Stunden- und 15-Minuten-Blöcken gehandelt. Zu Beginn der Auslieferung eines solchen Blocks wird die Energiemenge, die ins Netz eingespeist wird, sprunghaft hochgefahren und am Ende wieder reduziert. Dies führt zu einem Ungleichgewicht zwischen der erzeugten Energiemenge und dem, was die Verbraucher, tatsächlich nutzen. Besonders, wenn man bedenkt, dass die Last der rund 300 Millionen Verbraucher im europäischen Verbundnetz konstant bleibt.
Solche Schwankungen können in einem Netzwerk, das darauf angewiesen ist, dass Angebot und Nachfrage in einem feinen Gleichgewicht stehen, Auswirkungen haben. Daher ist es wichtig, diese komplexen Sachverhalte gut zu verstehen und zu optimieren.