Hochschule simuliert den Blackout

Quelle: www.neuepresse.de, www.pressebox.de

Was passiert beim Blackout? Die Hochschule Hannover simuliert einen langfristigen Stromausfall in Deutschland – mit erschreckendem Ergebnis.

Ein Kurzschluss, eine defekte Leitung – und plötzlich eine Kettenreaktion: Erst ist eine Stadt ohne Strom, dann Deutschland. „Eine Stunde Blackout würde Deutschland bis zu 600 Millionen Euro kosten“, sagt Rüdiger Kutzner, Professor an der Hochschule Hannover in der Fakultät 1 für Elektro- und Informationstechnik. „Deshalb ist es wichtig, solche Situationen zu simulieren – um sie zu vermeiden.“

Sie berechnen mit Hilfe von Echtzeit-Simulationsmodellen im 50-Mikrosekunden-Takt Einflüsse auf Netzlasten und analysieren so Netzfehler in Folge von Überlastung oder Blitzeinschlag. Zur Einschätzung: eine Mikrosekunde ist der millionste Teil einer Sekunde.

Die Stromnetzbetreiber stehen zum Beispiel bei erneuerbaren Energien vor ernsthaften Problemen. Wenn Wind und Sonne „arbeiten“, stoßen die Stromnetze immer häufiger an ihre Kapazitätsgrenze – trotz millionenschwerer Investitionen in die vorhandenen Netze. Bei Flaute und Dunkelheit hingegen fehlt der notwendige Strom. Auf beide Anforderungen muss die Technik reagieren können – und das Netz stabil bleiben, weil es sonst Stromausfälle möglich sind. Ganz einfach ausgedrückt: Wenn es irgendwo im System zu einem Ausfall kommt, sucht sich der Strom alternative Routen durchs Netz – Überlastungen sind eine mögliche Folge, im schlimmsten Fall der Start einer Kettenreaktionen.

„Das Thema ist hochkomplex. Um die Energieversorgung der Zukunft zu sichern, müssen heute die richtigen Investitionen getätigt werden. Nur weiß keiner so ganz genau, wie die einzelnen Parameter aufeinander wirken und was das für die Leitsysteme und die Netze bedeutet“, so Professor Kutzner.

Was passiert bei einem Stromausfall? Das Szenario: Ein Blitz schlägt in eine Überlandleitung ein. Der dabei erzeugte Kurzschluss führt zu einem Lichtbogen. Das System meldet einen Fehler und der betroffene Abschnitt wird automatisch vom Netz getrennt. Das alles passiert in etwa hundert Millisekunden. Der nach wie vor fließende Strom verteilt sich auf andere Leitungen. Kommt es bedingt dadurch zu einer Überlastung, fällt auch die nächste Leitung aus. Es kommt zum Dominoeffekt, der zum Blackout führt. „Die deutschen Systeme müssen einen Ausfall von 150 Millisekunden fehlerfrei standhalten können. Im Stromnetz ist das schon eine kleine Ewigkeit. Nach der Fehlerklärung läuft das System von alleine weiter, ohne dass der Verbraucher davon etwas merkt“, sagt Prof. Wenzel. Je länger ein Stromausfall dauert, desto mehr systemrelevante Komponenten bis hin zum Kraftwerk können in Mitleidenschaft gezogen werden – und eine Kettenreaktion auslösen.

Kommentar

Wie so oft, gilt auch hier sowohl-als-auch. Einerseits sind diese Simulationen wichtig, um Schwachpunkte frühzeitig zu erkennen bzw. Investitionen zielsicherer zu tätigen, aber andererseits verleitet uns damit auch unsere Technikgläubigkeit dazu, dass damit alles beherrschbar sei, was einfach nicht stimmt. Das beginnt schon damit, dass es sich um kein deutsches sondern um ein europäisches Verbundsystem handelt, dass nur im Ganzen funktioniert. Das heißt, auch wenn in Deutschland oder Österreich alle Hausaufgaben gemacht werden, bedeutet das noch lange nicht, dass damit auch ein Blackout verhindert werden kann, wenn der Dominostein in einem anderen Land umfällt. Und wie der Artikel auch zeigt, sind hier sehr sehr kurze Reaktionszeiten erforderlich, die in einem immer dynamisch werdenden System immer schwieriger einzuhalten ist bzw. die Gefahr entsteht, dass die falschen Ereignisse zum falschen Zeitpunkt zusammentreffen.

Risikoverteilung Gaußsche Glockenkurve

Daher ist es zwar wichtig, dass diese technischen Möglichkeiten genutzt werden, um die Risiken im grünen und gelben Bereich der Gaußschen Glockenkurve zu minimieren, nichtsdestotrotz bleibt aber der rote Bereich übrig: Extrem seltene, aber doch auftretende Ausreißer (Schwarzer Schwan), wie in diesem Fall in Form eines möglichen Blackouts.  Hierzu passt auch wieder die Truthahn-Illusion.

Daher sind Schutzmaßnahmen zwar wichtig und notwendig, sie ersetzen jedoch nicht die Notwendigkeit, sich auch mit dem möglichen Worst-Case-Szenario, also dem Ausfall bzw. versagen der Schutzmaßnahmen, auseinanderzusetzen. Ansonsten ist die Überraschung und das Chaos um ein vielfaches höher, als notwendig, da es an den nötigen Handlungs- und Bewältigungskompetenzen fehlt, was wir leider gerade beim Szenario „Blackout“ sehr deutlich sehen.

Siehe/höhre dazu auch Stromkollaps im Extremwinter.