Editorial - VGB PowerTech Journal 1-2/2021

Übertragungsnetzbetreiber verhindern Blackout – Entscheidender Beitrag durch regelbare Kraftwerke

Zum Jahresbeginn stand Europa kurzfristig am Rande eines Zusammenbruchs seiner Stromnetze. Am 8. Januar um 14:05 Uhr wurde das europäische Verbundnetz entlang der Länder Kroatien, Serbien, Bosnien und Herzegowina und Rumänien in zwei Teile getrennt. Nach derzeitigem Kenntnisstand war der Auslöser eine technische Störung in der Schaltanlage Ernestinovo in Kroatien, die innerhalb von 30 Sekunden im Rahmen einer Kettenreaktion aus Schutzabschaltungen zur Abschaltung weiterer Schaltanlagen und mithin zur Trennung der Netzregion Süd-Ost-Europa vom nord-westlichen Teil des europäischen Verbundnetzes führte.

Als Folge der Auftrennung entstand ein Leistungsdefizit von ca. 6.300 MW in der Nord-West-Region, verbunden mit einem Frequenzeinbruch auf 49,74 Hertz und ein Leistungsüberhang von ca. 6.300 MW im Bereich Süd-Ost, verbunden mit einem Frequenzanstieg auf 50,6 Hertz. Bereits nach 15 Sekunden stabilisierten sich die Frequenzabweichungen zunächst auf 49,84 bzw. 50,3 Hertz.

Im Zuge der Gegenmaßnahmen gingen neben dem Abruf der verfügbaren Regelleistungen in Italien und Frankreich abschaltbare Verbraucher in der Industrie in Höhe von 1.700 MW vom Netz. Zusätzlich wurden 420 MW Leistung aus dem skandinavischen Synchrongebiet und weitere 60 MW aus dem britischen Netz eingespeist. Im südöstlichen Netzgebiet sorgte eine Reduzierung der Erzeugungsleistung bis in die Türkei hinein für eine Rückführung auf den Sollwert.

Kurz nach 15.00 Uhr mitteleuropäischer Zeit wurden die beiden Netzteile wieder synchronisiert.

In Deutschland hatte die Maßnahme keine negativen Auswirkungen. Hier lag der Stromverbrauch zum Zeitpunkt des Eintretens der Störung mit rund 62.000 Megawattstunden (MWh) knapp 2.000 MWh höher als die inländische Erzeugung, so dass Stromimporte aus den Nachbarländern notwendig waren. Auf Grund der an diesem Tag herrschenden Dunkelflaute wurde dieser Strombedarf von rund 70.000 MW zu mehr als 80 % durch konventionelle Kraftwerke gedeckt.

Nicht zuletzt durch das nach der letzten Netzstörung in 2006 eingeführte European Awareness System (EAS) konnte ein größerer Blackout verhindert werden. Auf dieser Plattform können die Netzbetreiber Betriebsdaten in Echtzeit austauschen. Insgesamt verweist die Störung, auch wenn die Ursachenanalyse noch nicht abgeschlossen ist, dennoch auf steigende Risiken für die Sicherheit der europäischen Stromversorgung, wenn im Zuge der Energiewende zunehmend regelbare Kraftwerksleistung vom Netz genommen wird.

Ein weiter gehender Frequenzeinbruch in kritischere Bereiche konnte im wesentlichen durch die verfügbare Momentanreserve, also das Trägheitsmoment der rotierenden Massen der Turbinen und Generatoren in den noch in Betrieb befindlichen Kraftwerken verhindert werden.

Darüber hinaus wurden über 4.000 MW der in der Nord-West-Region benötigten zusätzliche Leistung durch die Leistungserhöhung in Kraftwerksanlagen erbracht, die für die Primär- und Sekundärregelleistung sowie die Minutenreserve einsatzbereit waren.

Bislang stehen für diese Systemdienstleistungen Alternativen nur sehr eingeschränkt zur Verfügung.

In Deutschland wird sich die regelbare Erzeugungsleistung durch den auf der Zielgeraden befindlichen Kernenergieausstieg und den begonnenen Ausstieg aus der Kohleverstromung von rund 98.000 MW in 2020 auf nur noch 80.000 MW im Jahr 2023 reduzieren. Die höchste Netzlast im Jahr 2020 betrug rund 83.000 MW und wird sich erwartungsgemäß in den kommenden Jahren durch den steigenden Strombedarf nicht reduzieren. Die Hoffnung der Politik, diese Leistungslücke stets durch Stromimporte ausgleichen zu können, steht unter dem Vorbehalt, dass auch in unseren europäischen Nachbarländern ein Rückgang der gesicherten Erzeugungsleistung im Rahmen der Energiewende stattfindet. Notwendige Ersatzinvestitionen in gesicherte Leistung z.B. auf der Basis von Erdgas werden zumindest in Deutschland durch die ungünstigen regulatorischen Rahmenbedingungen nur eingeschränkt gefördert.

Es wäre der deutschen Politik im Sinne der Aufrechterhaltung der hohen Versorgungssicherheit sehr zu empfehlen, dem Rat der Experten zu folgen und im übertragenen Sinne zumindest einen Hosenträger zu installieren, bevor der Gürtel ganz durchgeschnitten wird.