Der Gesetzgeber sieht vor, analoge Stromzähler abzuschaffen und schrittweise durch digitale „intelligente“ Stromzähler zu ersetzen. Die Rede ist häufig von so genannten Smart Metern. Ab einem Jahres-Stromverbrauch von über 6.000 kWh wird der Austausch ab 2025 zur Pflicht, darunter liegt der Austausch (noch) im Ermessen der Verbraucher. Die Kosten des Austausches haben, man ahnt es schon, die Stromverbraucher zu tragen. Die tatsächlichen Kosten hängen vom Stromverbrauch ab, sind aber gedeckelt.
Netzstabilität; Eingriffe
Verbundnetz – Die Krise des europäischen Stromnetzes
Ein neues Papier der Global Warming Policy Foundation [1] zeigt, dass das europäische Stromnetz auf eine Katastrophe zurast, wobei seine konstituierenden Nationen zuverlässige Kernkraftwerke und fossile Kraftwerke schließen und hoffen, dass das Verbundsystem das Defizit ausgleichen werde.
Das europäische Stromverbundnetz ist im Prinzip ein technisch hocheffizientes Wunderwerk. Ein engmaschiges Stromnetz aus Hoch- und Höchstspannungsleitungen zur Verteilung der elektrischen Energie. Es ist das größte synchrone Stromnetz der Welt. Es verbindet 520 Millionen Endverbraucher in 32 Ländern, darunter mehrere, die nicht der Europäischen Union angehören, wie Marokko und die Türkei. Im Jahr 2019 betrug der gesamte Nettostromverbrauch aller in diesem internationalen Netz angeschlossenen Verbraucher 2.635 Terawattstunden (TWh).
Schließt man die Länder mit ein, die nicht synchron zugeschaltet sind, aber eine Verbindung zum Netz haben, wie Großbritannien, Irland, die nordischen und baltischen Staaten, dann steigt der Gesamtverbrauch auf mehr als 3.300 TWh.
Nähern wir uns einem ausgedehnten Strom-Blackout?
Die nachfolgende Meldung beruht auf Angaben in https://gridradar.net/unterfrequenz-49.75-Hz-Januar_2021
Der Netzfrequenzeinbruch am 8. Januar 2021 könnte bereits als „Warnschuss vor den Bug“ gewertet werden. Das europäische Stromnetz ist zwar ein meist verlässliches, aber auch fragiles System. Es bringt sich diesbezüglich hin und wieder in Erinnerung. Ein örtlich und zeitlich ausgedehnter Strom-Blackout brächte katastrophale Zustände.
Zum genannten Zeitpunkt kam es im europäischen Höchstspannungsnetz (ENTSO-E) zu einem deutlichen Frequenzeinbruch. Innerhalb von 14 Sekunden erfolgte ein Frequenzabfall von 50,027 auf 49,742 Hertz. Damit wurde der Regelbereich mit einer Untergrenze von 49,8 Hertz verlassen, eine ernsthafte Gefahr bestand noch nicht. Die in diesem Fall vorgesehenen Maßnahmen – Einsatz positiver Regelenergie, Stopp des eventuellen Pumpbetriebes in Pumpspeicherwerken – reichten aus, nach wenigen Sekunden die Frequenz wieder über die 49,8 Hertz nach oben zu bringen. In folgendem Bild wurde der 49,8 Hertz-Bereich nur kurzzeitig nach links überschritten, dennoch war es der stärkste Frequenzeinbruch seit November 2006 (der damals zu einem großflächigen Blackout in Westeuropa führte):
Deutschlands Stromerzeugung trifft die bedrohliche Versorgungslücke
Ein bei EIKE am 20.6.2020 veröffentlichter Beitrag von Axel Robert Göhring betrachtete die Situation an einem Tag des Jahres 2020.
Die Überschrift dieses Artikels: “Ein Tag im Deutschland des Energiewende-Wahnsinns”.
Auszüge aus diesem sehr aufschlussreichen Beitrag:
Gewählt wurde der 17. Juni 2020 (der kein Feiertag mehr ist); Uhrzeit 7:38 MEZ.
Der Elektroenergiebedarf belief sich zu dieser Minute auf 51 Gigawatt (= 51.000 Megawatt).
o Davon wurden aus fossilen (Erdgas, Kohle, Öl) und nuklearen Quellen bereitgestellt:
oo 12,74 % aus Kernenergie; (mit einer Nutzung von 80,05 % von deren installierter Leistung).
oo 32,58 % aus Kohle: ……….(mit einer Nutzung von 37 ,58 % ” ” ” ” ).
oo 19,13 % aus Erdgas: …. (mit einer Nutzung von 32,66 % ” ” ” ” ).
Das waren 64,45 % des gesamten, oben genannten Elektroenergie-Bedarfs.
Der Rest sollte sich dann eigentlich auf regenerative Energiequellen (sogenannte “erneuerbare Energien”) verteilen – aber so war es keineswegs:
oo 1,73 % lieferte die Windkraft (mit einer Nutzung von 1,45 % von deren installierter Leistung)
oo 4,24 % kam von Wasserkraft (mit einer Nutzung von 44,98 % ” ” ” ” ).
oo 2,43 % trug der Solarstrom (mit einer Nutzung von 2,54 % von dessen installierten Leistung) bei.
oo 8,39 % kam aus Biomasse (Biogasanlagen) (mit der Nutzung von 52,35 % ihrer ” ” ).
oo minus 2,4 % benötigten die Pumpspeicherkraftwerke, die gerade gefüllt wurden.
Alle diese Erzeuger lieferten somit nicht etwa 100 % des gesamten Bedarfs an elektrischer Energie, sondern
nur 78,84 %. Es fehlen also knapp ein Viertel des Strombedarfs zu diesem Zeitpunkt – und diese Menge musste aus teuren Stromimporten (zum Beispiel Kernkraftstrom aus Frankreich und Kernkraftstrom und Kohlestrom aus Tschechien).”
Ergänzende Bemerkungen von G. Keil:
Auch für die Bundesregierung gelten die Gesetze der Physik. So bestimmt das Kirchhoffsche Gesetz, dass es im Stromnetz ein präzises Gleichgewicht zwischen Stromerzeugung und – Verbrauch in jeder Sekunde geben muss. Bei Verletzung dieser Regel bricht die Stromversorgung zusammen – der sog. totale, landesweite Blackout – oder
zumindest die blitzschnelle Abschaltung von Großverbrauchern wie Industriebetriebe und Städte durch die Netzbetreiber; also lokale Blackouts.
Auch die Überproduktion von Strom – vor allem durch Windräder bei Starkwind – ruiniert die Netzstabilität in gleicher Weise.
Die ziemlich verzweifelte Lösung: Stromimporte aus den Nachbarländern. Sich aber immer darauf zu verlassen, ist fahrlässig. Denn es zeichnet sich bereits ab, dass diese Nachbarn ihre gesamte Stromproduktion zu bestimmten Zeiten – speziell im Winter – selbst benötigen.
Die Stilllegung der “schmutzigen” Kohle- und auch Gaskraftwerke (letztere werden wegen politisch verursachter Unrentabilität, Stichwort EEG, aufgegeben) und der sauberen Kernkraftwerke wird diese höchst unsichere Importabhängigkeit weiter verstärken. Und für Neubauten mit “negativer Rendite” gibt es keine Kapitalanleger .
Dann also Staatskraftwerke ? Selbst dieses Extrem einer Planwirtschaft würde etwa 6 Jahre brauchen, bis diese Anlagen ans Netz gehen könnten.
Bis dahin aber würde es eine Kette von Blackout-Katastrophen geben.
Wir werden es wohl erleben.
Günter Keil
Das waren 64,45 % des gesamten Elektroenergie-Bedarfs.
Bei längerem nationalen Stromausfall ist Kollaps der gesamten Gesellschaft fast nicht zu verhindern
Auch bei Sicherheit und Zuverlässigkeit der Stromversorgung müssten, wie in der Kerntechnik grundsätzlich üblich, auf Grund theoretischer Überlegungen und wissenschaftlicher Untersuchungen Störfälle und Ereignisse, die den großflächigen Stromausfall zur Folge hätten, vorausgesehen und die erforderlichen Schutzmaßnahmen zu ihrer Verhinderung eingeplant werden.
Die Bundesregierung hat in den Jahren 2011/2012 zwei Studien erstellen lassen, deren Ergebnis von großer Brisanz sind, die aber, so scheint es, von den Auftraggebern nicht oder nicht in ausreichendem Maße zur Kenntnis genommen worden sind.
Windkraft- und Solaranlagen allein werden es nicht schaffen
Der Ausbau der Windkraftanlagen käme in Deutschland zum Erliegen. So oder so ähnlich lauteten die Meldungen der letzten Wochen. Die Windkraftlobby drängt den Staat, den Ausbau politisch zu fördern. Die ausgewiesenen Standortflächen für neue Anlagen seien zu gering, die Umweltauflagen zu hoch. Allen Ernstes wird von Lobby und angeblichen Umweltschützern eine Reduzierung der Umweltauflagen verlangt. Letzteren ist offensichtlich jedes Mittel recht, den Kohleausstieg zu beschleunigen, auch wenn Natur und Mensch weiter zu Schaden kommen, was nachweislich der Fall ist.
Wann endlich reift die Einsicht, dass auch bei weiterem Ausbau der Windkraft- und Solaranlagen auf die Nutzung konventioneller Kraftwerke nicht verzichtet werden kann?
Die Grafik über die Stromerzeugung im August 2019, einem durchaus optimalen Monat für Solaranlagen, zeigt die Stromanteile der verschiedenen Erzeuger. Trotz einer installierten Leistung an Windkraft- und Solaranalagen von insgesamt 107.936 Megawatt – benötigt wurden um etwa 60.000 Megawatt – konnte sie den Strombedarf nicht decken. Lediglich an wenigen Stunden zwischen dem 10. und 12. August, einem Wochenende mit ohnehin geringerem Bedarf, kamen sie dem Bedarf recht nahe. Aber eben nur stundenweise. Die braune Fläche in der Grafik zeigt den notwendigen Bedarf an konventionell erzeugtem Strom.
Und jetzt das Wichtigste: Ein noch weiterer Ausbau der Windkraft- und Solaranlagen wird an diesem Diagramm nichts wesentlich ändern, das heißt, konventionelle Kraftwerke bleiben für eine stabile und sichere Stromversorgung auf Dauer unverzichtbar. Überdies wird mit jedem Zubau die Netzstabilität verringert und die Zahl notwendiger kostenträchtiger Netzeingriffe steigt.
Entwicklung der Einspeise-Managementmaßnahmen
Jede Stromentnahme aus dem Stromnetz würden die in nur in engen Grenzen konstant zu haltende Spannung und Frequenz des Stromes beeinträchtigen, wenn nicht die Stromentnahme durch Stromnachlieferung ausgeglichen würde. Ein Zuviel an Strom im Netz ist aus gleichem Grund unzulässig. Dann sind Abregelungen von Stromerzeugern notwendig.
Die Netzbetreiber sind daher gesetzlich ermächtigt und verpflichtet, bestimmte Maßnahmen zur Aufrechterhaltung der Sicherheit und Zuverlässigkeit des Elektrizitätsversorgungssystems zu ergreifen. Man unterscheidet zwischen Redispatch-Maßnahmen, Einspeisemanagement und Anpassungsmaßnahmen. Bei Redispatch erfolgt eine Drosselung oder Erhöhung der Stromeinspeisung von Kraftwerken unter Ersatz der Kosten für den Erzeuger. Beim Einspeisemanagement erfolgt eine Abregelung von Stromeinspeisung aus Erneuerbaren Energien- und KWK-Anlagen auf Veranlassung des Netzbetreibers, ebenfalls unter Entschädigungsleistungen für den/die Erzeuger. Bei Anpassungsmaßnahmen werden auf Verlangen des Netzbetreibers – ohne Entschädigung – Stromeinspeisungen und/oder Stromabnahmen angepasst, wenn andere Maßnahmen nicht ausreichen.
Im Juni sei es nach einem Bericht der F.A.Z. [1] mehrmals zu chaotischen Zuständen im deutschen Netz gekommen, die nur mit Hilfe aus den Nachbarländern beseitigt werden konnten. An drei Tagen bestand nach Angaben der Netzbetreiber eine „starke Untereinspeisung, die zu einem Absinken der Netzfrequenz im gesamte europäischen Verbundnetz führte.“ Die Systemsicherheit sei gefährdet gewesen.
Wie sicher ist die Versorgungssicherheit?
Die Bundesregierung plant den Ausstieg aus der Verstromung von Stein- und Braunkohle in Deutschland mit dem Ziel, die nationalen Kohlendioxidemissionen zu reduzieren. 2038 soll nach Vorgaben der Kohlekommission das letzte Kohlekraftwerk seinen Dienst einstellen. Die Kernkraft wurde bereits 2022 beendet. Durch den Kohleausstieg entfallen rund 43 Gigawatt gesicherte Leistung, durch den Ausstieg aus der Kernenergie ca. 10,8 Gigawatt. Insgesamt müssen also über 50 Gigawatt gesicherte Leistung in nicht mal 20 Jahren ersetzt werden. Das entspricht zusammen mehr als die Hälfte der gegenwärtigen konventionellen Kapazität [1].
Nach Einschätzung der Übertragungsnetzbetreiber, der Deutschen Energie-Agentur sowie des Bundesverbands der Energie- und Wasserwirtschaft BDEW werden weitere ersatzlose Stilllegungen von grundlastfähigen Kraftwerken eine nicht zu rechtfertigende Gefährdung der Versorgungssicherheit in Deutschland darstellen und darüber hinaus zu einer erhöhten Abhängigkeit von Stromimporten führen.
Die Konzeption Zivile Verteidigung – oder “Haltet den Dieb”
Die von der Regierung präsentierte „Konzeption Zivile Verteidigung“ ist zwar eine Mogelpackung, sie kommt aber dennoch gerade noch zur rechten Zeit. Eine Mogelpackung ist sie, weil die Begründungen für das Anlegen von Notvorräten und von weiteren Maßnahmen, die an die Endzeit des 3. Reichs mit dem Bombenkrieg erinnern, frei konstruiert und realitätsfern sind. Keine Terroristengruppe kann die Versorgung mit Nahrungsmitteln, Wasser, Strom, Treibstoff oder Medizin so massiv stören, dass es zu bedrohlichen Engpässen kommen kann. Man arbeitet mit den in TV-Serien oft gesehenen, aber unrealistischen Hackerangriffen, die große Versorger lahmlegen und Chaos erzeugen. In Wahrheit haben sich diese Unternehmen längst auf derartige Bedrohungen eingestellt und haben ihre sensitiven und durch Störungen beeinflussbaren Bereiche abgeschirmt – z.B. durch deren völlige Isolierung vom hausinternen Computernetz, das wiederum ebenfalls gegen das Internet abgesichert werden kann und wird.
Vereinfacht gesagt: Man braucht nur den Stecker zum Internet oder zur WLAN-Verbindung ziehen.