Blackout (2): Warum so gefährlich?

Bei einem Blackout geht buchstäblich nichts mehr: Fast alles Elektrische stellt den Dienst ein! Sobald der Router daheim keinen Strom mehr bekommt, sind Internet und Telefon tot. Mit etwas Glück und dem richtigen Netz funktioniert das Handy noch ein paar Stunden. Im Winter wird es dann dunkel und kalt. In vielen Gemeinden fällt auch ziemlich bald die Wasserversorgung aus. Das größere Problem ist erst mal die Abwasser-Entsorgung, weil die an vielen Stellen (Schöpfwerke) und ziemlich viel Strom (Klärwerke) braucht. Aber was soll die Gemeinde machen, wenn die Abwasserkanäle voll sind und der Dreck in die Keller läuft? Vielleicht treibt sie einen Tanklastwagen auf, mit dem sie Trinkwasser verteilen kann.

Den meisten Läden bleibt nichts anderes übrig, als die Kunden ohne Ware aus den Läden zu scheuchen: Supermärkte haben typisch kaum Fenster und die Kassen funktionieren ohne Internetanbindung an die zentrale IT auch nicht mehr. Spätestens am nächsten Tag ist alles verdorben, was irgendwie auf Kühlung angewiesen ist. Neue Ware kommt erst lange nach Ende des Blackouts.

Aber die Politik verschläft die immer größer werdenden Probleme konsequent:

Das Büro für Technikfolgenabschätzung beim Deutschen Bundestag untersuchte schon 2008 bis 2010 die Gefährdung und Verletzbarkeit moderner Gesellschaften – am Beispiel eines großräumigen und langandauernden Ausfalls der Stromversorgung [3] und kam zu katastrophalen Erkenntnissen.

Fazit: Bereits nach wenigen Tagen bricht die öffentliche Ordnung zusammen: ...die flächendeckende und bedarfsgerechte Versorgung der Bevölkerung mit lebensnotwendigen Gütern und Dienstleistungen [ist] nicht mehr sicherzustellen... Und, noch drastischer: ...die dadurch ausgelösten Folgen [wären] selbst durch eine Mobilisierung aller internen und externen Kräfte und Ressourcen nicht "beherrschbar", allenfalls zu mildern.
2021 titelt der Bundesrechnungshof kurz und bündig: Bund steuert Energiewende weiterhin unzureichend [4]. Das umfangreiche Papier kann man sich an der angegebenen Stelle herunterladen. Ich spare mir, das im Detail zu erläutern, das kann man sich bei Youtube [5] ganz ausführlich ansehen.

Was muss dringend passieren?

Wir können nur beten, dass ein möglichst kleiner Blackout kommt, ehe noch mehr Steinkohle-Kraftwerke endgültig vom Netz sind [20]. Bevor jetzt die üblichen Verdächtigen anfangen, wie am Spieß zu schreien: 2/3 des Kohlestroms kamen 2020 aus Braunkohlekraftwerken, die dabei 3/4 des CO₂ aus der Stromerzeugung ausstießen.

Es geht längerfristig auch um weit weniger als letzte Drittel des CO₂ aus der Kohleverstromung von 2020: Wir werden die Kraftwerksbetreiber nicht mehr dafür zahlen, dass sie Strom erzeugen. Wir werden sie dafür bezahlen, dass sie unser Stromnetz in der Dunkelflaute in Betrieb halten. Das bedeutet aber auch, dass diese Kraftwerke eine minimale Zahl von Betriebsstunden im Jahr brauchen, damit sie nicht in ziemlich kurzer Zeit zu Schrott werden. Ein Auto braucht auch seinen jährlichen Ölwechsel und wenn man den Wagen zu lange nicht bewegt, werden die Reifen unrund.

Die letzten konventionellen Kraftwerke können erst vom Netz,

wenn wir ein hoch leistungsfähiges HGÜ-Netz von Spanien bis Finnland und von den Shetlandinseln und Norwegen bis Sizilien und Griechenland haben,
die bislang vorhandenen Speicherkapazitäten, vorzugsweise in Pump-Speicher-Kraftwerken, mindestens verhundertfacht wurden [11],
und ein intelligentes, feingliedriges Netzmanagement dafür sorgt, dass die Schäden durch Stromabschaltungen in einem erträglichen Rahmen bleiben.
Zudem muss ein Verfahren erprobt werden, wie man das Europäische Verbundnetz möglichst schnell wieder hochfährt. Ich gehe davon aus, dass die Netzbetreiber schon längst an einem Konzept dafür arbeiten und das beim nächsten Blackout einem Test unterziehen werden. Vergleiche [10] (Übung in österreichischer Kaserne, Flughafen Wien-Schwechat).

Im Klartext: Wenn der Ausbau im bisherigen Stil weitergeht, werden wir auch 2050 noch konventionelle Kraftwerke vorhalten (nicht: durchgängig betreiben) müssen. Entscheidend Schuld daran sind ganz wesentlich vorgebliche Umweltschützer, die ihre Partikularinteressen unter dem Mäntelchen des Umweltschutzes durchzusetzen versuchen. Die sind beispielsweise schuld daran, dass der Ausbau der Hochspannungsleitungen 2024 um 7 Jahre hinter der Planung herhinkt. Ideologische Wolkenkuckucksheime werden irgendwann vom einen oder anderen Blackout auf den Boden der Physik zurück geholt werden. Je später das passiert, um so größer wird die Katastrophe. [21]

smard.de regenerative Stromerzeugung in Dunkelflaute

Obiges Bild stammt direkt von der Bundesnetzagentur (www.smard.de) und zeigt den regenerativ erzeugten Strom ("Gebirge"), den Verbrauch (rote Linie) und den Großhandelspreis (braune Linie) während der Dunkelflaute Anfang November 2024. Um den 6./7. und 10. November lieferten die regenerativen Stromquellen über Stunden nahezu nichts. Nur der grüne Sockel (Biogasanlagen) und die dünne Schicht darüber (Wasserkraft) lieferten zuverlässig. Beide Quellen sind nur sehr begrenzt ausbaufähig.

Die dunkelblauen Spitzen auf dem Gebirge sind der Beitrag der Stromspeicher, also zum größten Teil Pumspeicherkraftwerke. Langfristig müssen wir die Energie aber vom Sommer bis in den WInter aufheben können. Zu der dafür nötigen Technik gibt es diverse Ansätze, die irgendwo zwischen Idee, Machbarkeitsstudie und Prototyp sind. Der Riesen-Batteriespeicher im Fichtelgebirge, von dem der Bayrische Rundfunk am 11.11.24 stolz berichtete, kann einen einzigen, durchschnittlichen Kohle-Kraftwerksblock rechnerisch für keine halbe Stunde ersetzen.

Welche Not am europäischen Strommarkt herrschte, sieht man an der Strompreisspitze (braune Linie, linke Skala) am 6. Nobember mit 820 EUR/MWh (0,82 EUR/kWh ohne alle Abgaben, Steuern usw.) Die Niederlande setzten zu der Zeit absolut alles an konventionellen Kraftwerken ein, was ans Netz zu bringen war. Bei uns sah das kaum anders aus.

Bis zu den letzten Ölkraftwerken war alles in Betrieb, mit einem CO₂-Ausstoß jenseits der 500 g/kWh. Klimafreundlich sieht eindeutig anders aus.

Ohne massive Hilfe unserer Nachbarn wäre das Stromnetz zuammengebrochen. Diese Hilfe trieb dann auch deren Strompreis in die Höhe. Also kein Wunder, dass die Schwedische Regierung im Sommer 2024 die Genehmigung für eine weitere Stromleitung nach Deutschland verweigerte.

Strom muss über weite Entfernungen transportiert werden

Wem HGÜ (Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung) nichts sagt: Unser normales Hochspannungsnetz arbeitet mit den gleichen 50 Hertz Netzfrequenz wie die Steckdosen daheim. In der Energietechnik gibt es die Regel, dass man diesen Strom wirtschaftlich nur 1 km/kV weit transporieren kann. Also auf der Niederspannungsebene 230 m und auf der 400-kV-Ebene 400 km. Letzteres sind die Trassen mit den ganz hohen Gittermasten und den ganz langen Isolatoren. Ernsthaft weiter geht es nur mit Gleichspannung, was diverse physikalische Gründe hat. Unterirdisch oder unter Wasser wird es schon ab 20 km Trassenlänge kritisch. Deshalb wurde schon 1954 ein HGÜ-Kabel zwischen Schweden und der Insel Gotland verlegt [7].

Ohne Norwegen geht in diesem Zusammenhang übrigens nichts [11]: Die Wasserkraftwerke in den Fjorden müssen viel Regelenergie liefern, d.h. ihre Stromerzeugung sehr schnell ändern können. Das größere Problem könnte werden, die Norweger zum Bau von Pump-Speicher-Kraftwerken zu überreden: Dort liegt das Potential für 2/3 der in Europa überhaupt denkbaren Speicherkapazität.

Eine kleine Hoffnung an der Speicherfront löste bei mir die Ankündigung von VW aus, ab 2022 nur noch Elektrofahrzeuge auf den Markt zu bringen, die nicht nur geladen, sondern auch entladen werden können. Das wären genau die Akkus, mit denen man die eigenen Solarmodule sinnvoll und preiswert zur Eigenversorgung nutzen könnte:

Nach der EEG-Novelle von 2021 brauchen nur noch Solaranlagen mit mehr als 30 kWp installierter Leistung die EEG-Abgabe für den Eigenverbrauch zu zahlen. So kann man auf Privatgebäuden endlich das ganze Dach für Solarmodule nutzen.
Der stationäre Akku muss nur noch so groß sein, dass er den Stromertrag eines Tages aufnehmen kann. Im Normalfall wird spätestens am Abend das Elektrofahrzeug an die Wallbox angeschlossen und übernimmt einen guten Teil der Energie. Da kommt man mit 10 kWh Speichervolumen schon ziemlich weit, was heute, samt Infrastruktur und Installation, deutlich unter 10.000 EUR kostet.
Den Großteil des gespeicherten Stroms fährt man spazieren. Während eines Blackout sitzt man hoffentlich daheim und hat dann 40 kWh oder noch mehr Energie zur Verfügung. Wenn man etwas sparsamer ist als sonst, reicht das hoffentlich über die 10-14 Tage eines kapitalen Blackouts.

Wohl gemerkt: Die Auto-Akkus können lediglich in einem privilegierten privaten Bereich eine Entspannung bringen; bei Hausbesitzern mit Garage auf dem Grundstück. Egal wie: Jeder Blackout kostet Menschenleben und Milliarden.