Stromversorgungsbranche Risiko Blackout

Noch ist die europäische Stromversorgung stabil. Aber das könnte sich ändern.
Noch ist die europäische Stromversorgung stabil. Aber das könnte sich ändern.

Manche feiern die Energiewende bereits als große Erfolgsgeschichte. Doch was mit großer Euphorie und großen Versprechungen betrieben wird, könnte in einer riesigen Katastrophe enden. Denn das europäische Stromversorgungssystem ist ein hochsensibles Gebilde.

Das europäische Stromversorgungssystem zählt zu den verlässlichsten der Welt. Dennoch steigt seit Jahren die Wahrscheinlichkeit für einen großflächigen Zusammenbruch – auch Blackout genannt. Das klingt paradox. Doch verschiedene Faktoren führen dazu, dass der Netzbetrieb immer schwieriger und aufwendiger wird.

Die Herausforderungen begannen mit der europäischen Marktliberalisierung, mit der bestehende Monopole aufgebrochen wurden und die Preise für die Kunden zu sanken. Bisherige Strukturen wurden zerschlagen. Der Kraftwerks- und Netzbetrieb sowie der Vertrieb müssen nun durch voneinander getrennte Gesellschaften durchgeführt werden. Damit gingen der Gesamtüberblick und die Gesamtverantwortung verloren.

Jede Organisation ist dazu angehalten, ihre betriebswirtschaftliche Eigenoptimierung durchzuführen. Der sogenannte Energy-only-Market kümmert sich per Definition nicht um die infrastrukturellen Voraussetzungen oder um physikalische Grenzen. Auf der Strombörse wird Strom als eine Ware gehandelt, als ob diese zu jeder Zeit überall verfügbar wäre.

Das entspricht jedoch nicht der Rea­lität.Hinzu kommt, dass es immer schwieriger wird, erforderliche Infrastrukturprojekte umzusetzen. Denn es gibt fast überall massiven Widerstand aus der Bevölkerung. Das betrifft insbesondere die Netzinfrastruktur.

Die Stabilisierung wird schwieriger

Für einen erfolgreichen Stromnetzbetrieb sind jedoch nicht nur Kraftwerke erforderlich. Besonders kritisch ist, dass das bisherige System vor allem durch rotierende Massen als Momentanreserve stabilisiert wird. Diese werden jedoch in den kommenden Jahren durch die Stilllegung von Kern- und Kohlekraftwerken deutlich reduziert. Dadurch nimmt die Systemstabilität zwangsläufig ab.

Hinzu kommt, dass in fossilen Energieträgern wie Kohle, Gas und Uran immanent ein Energiespeicher vorhanden ist. Der Speicher oder besser gesagt eine Energiebevorratung, die über verschiedene Zeitintervalle von sofort bis saisonal reicht, sind für den sicheren Betrieb des europäischen Verbundsystems eine unverzichtbare Voraussetzung. Ersatzlösungen sind zwar absehbar, jedoch weit entfernt von einer breiten Umsetzung. Es entsteht also eine immer größer werdende Komplexitätslücke.

Eine Reihe von weiteren Faktoren wie neue Marktplayer, steigender Kostendruck, die Digitalisierung, Cyber-Angriffe oder Ex­tremwetterereignisse gefährden zunehmend den sicheren Betrieb des bisher sehr erfolgreichen Großsystems. Und das, obwohl ein europaweiter Strom- und Infrastrukturausfall katastrophale Auswirkungen auf unsere moderne und stromabhängige Gesellschaft hätte.

Bereits Albert Einstein war der Überzeugung, dass sich Probleme niemals mit demselben Denkansatz lösen lassen, mit dem sie entstanden sind. Im Widerspruch dazu stellen viele derzeitige Projekte Einzeloptimierungen dar oder orientieren sich am bisher sehr erfolgreichen großtechnischen Denken und Handeln.

Durch die steigende Anzahl an Systemelementen und Playern sowie die damit verbundene Vernetzung entstehen komplexe Systeme und völlig neue Verwundbarkeiten, die mit unserem bisherigen linearen und mechanistischen Denken nicht mehr beherrschbar sind. Damit die Energie- oder besser gesagt die Stromwende wirklich gelingen kann, ist es notwendig, den bisherigen Denkrahmen zu verlassen.

Die Natur zum Vorbild nehmen

Im Laufe der Evolution haben sich in der Natur zelluläre Strukturen durchgesetzt. Alles Lebendige ist zellulär organisiert, weil sich auf diese Weise der Energie- und Ressourcenbedarf optimieren lässt. Es gibt keine zentrale Steuerung, sondern nur autonome, dezentrale Regelmechanismen (Rückkopplungen). Und es besteht eine hohe Fehlerfreundlichkeit und Diversität, was wesentlich zur Robustheit beiträgt.

Das alles sind wesentliche Merkmale, um lebensfähige Systeme zu gestalten. Wir sollten daher die Natur als Inspiration für die Gestaltung lebenswichtiger Systeme und Infrastrukturen heranziehen. Denn ein Energiezellensystem hat viele Vorteile, auch wenn es nicht so hocheffizient ist wie ein Großsystem – zumindest so lange es zu keiner Großstörung kommt.

Regionale Energiezellen, also funktionale Einheiten, lassen sich störungsfrei im laufenden Betrieb in das bestehende Großsystem implementieren und erhöhen von unten nach oben die Stabilität des Gesamtsystems. Die Menschen werden so weit mehr in die Energiewende eingebunden, als das bislang der Fall war. Das ist wichtig, weil die Energiewende nicht nur eine Technikwende, sondern vor allem auch eine Kulturwende darstellt.

Zudem können sich Störungen nicht mehr so leicht ausbreiten. Die Probleme müssen dort gelöst werden, wo sie auftreten: dezentral. Netzdienliches Verhalten muss sich nicht unmittelbar rechnen, sondern ist unverzichtbare Voraussetzung für einen sicheren Betrieb. Mit diesem Denkansatz entstehen völlig neue Möglichkeiten und Chancen. Der Erfolg lässt sich aber leider erst mittel- bis langfristig messen und er bedeutet einen kurzfristigen Mehraufwand.

Alle, die nicht an ein „Weiter so wie bisher“ glauben, sollten ein Energiezellensystem aber als lohnenswerte Alternative in Betracht ziehen. Um ein solches zu realisieren, braucht es Arbeitskräfte, die bereit sind, über den Tellerrand zu blicken und neue Wege zu gehen.

 

 

Herbert Saurugg
war 15 Jahre Berufsoffizier des Österreichischen Bundesheeres, zuletzt im Bereich Cyber-Sicherheit. Als Experte für die Vorbereitung auf den Ausfall lebenswichtiger Infrastrukturen beschäftigt sich Saurugg, der einen Master of Science absolvierte, seit 2012 mit den möglichen Folgen und Schattenseiten der steigenden Vernetzung und Komplexität. Seine Aufmerksamkeit gilt insbesondere den gesellschaftlichen Abhängigkeiten von lebenswichtigen Infrastrukturen und dem europäischen Stromversorgungssystem.

Unter www.saurugg.net betreibt Herbert Saurugg einen Fachblog zu diesem Thema