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Stromnetze im Stress

06.04.2012 | 18:41 |   (Die Presse)

Der rasche Ausbau von Wind- und Solarkraftwerken bereitet dem heimischen Stromnetzbetreiber zunehmend Sorgen.

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Wien/Auer. Am 28. März war es wieder einmal so weit: Ein Wetterumschwung im Norden Deutschlands brachte so viel Wind, dass die Windräder in der Nord- und Ostsee schlagartig die dreifache Menge an Energie produzierten. Zu viel für das deutsche Stromnetz. Eine Leitung fiel aus. Die Ampel des Alarmsystems der europäischen Netzbetreiber sprang auf Gelb. Panikartig wurden ganze Windparks abgeschaltet, um den drohenden Blackout zu verhindern. Es war der dritte Leitungsengpass im deutschen Stromnetz binnen weniger Monate. Seit der Energiewende nimmt die Zahl der sogenannten „akuten Stresssituationen“ zu. Da sich Strom an keine Grenzen hält, kommt auch Österreichs Netzbetreiber zusehends ins Schwitzen.

Im Vorjahr musste der heimische Übertragungsnetzbetreiber APG rund 2500 Mal eingreifen, also etwa Kraftwerke zu- oder abschalten, um das Netz zu stabilisieren. Zwei Jahre zuvor waren nur 1800 Einsätze nötig. Über 50 Stunden leuchtete die Alarm-Ampel 2011 in Österreich gelb auf. 4,5 Stunden stand die Anzeige gar auf Rot. Mit anderen Worten: Der befürchtete Netzausfall konnte nur haarscharf verhindert werden.

„Noch ist recht wenig passiert, aber das Problem wird nicht unsichtbar bleiben“, sagt Heinz Kaupa, Chef der APG. Das Problem trägt einen Namen: Energiewende. Mit dem europaweit propagierten Umstieg von fossilen Energieträgern auf Wind-, Sonnen- und Biomassekraftwerke kommen die Netzbetreiber noch nicht zurecht. Anders als Gas-, Kohle-und Atomkraftwerke liefern Ökostromanlagen eben nur dann, wenn Wind weht oder die Sonne scheint. Da die Netze aber für die plötzlichen Strommengen nicht ausreichend gerüstet sind, wird es immer schwieriger, das Gleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage zu gewährleisten und so die Spannung im Netz konstant zu halten.

 

Mega-Ausbau „völlig illusorisch“

Die Situation dürfte sich nicht allzu bald entspannen. Heute sind in Europa Windräder mit einer Leistung von 80.000 Megawatt (MW) in Betrieb. Acht Mal mehr als vor zehn Jahren. Setzt die EU ihre Pläne um, werden im Jahr 2020 schon Windparks mit 200.000 MW Leistung am Netz hängen. Bis zu 35.000 Kilometer an neuen Übertragungsleitungen müssten bis 2020 gebaut werden. Gerade in Deutschland wäre das nötig, damit der Windstrom aus der Nord- und Ostsee auch seinen Weg zu den Verbrauchern findet. Dass tatsächlich so viele Leitungen gebaut werden, hält Kaupa allerdings für „völlig illusorisch“. Wenn der Ausbau bis 2050 geschafft sei, hätte man schon Grund zur Freude.

Wie sich die deutsche Energiewende in Österreich auswirkt, lässt sich noch an einer zweiten Zahl ablesen: an den Stromimporten. Erst im Februar importierte Österreich den Rekordwert von 6200 MW Strom – ein Großteil davon war deutscher Windstrom – und deckte damit zwei Drittel des Bedarfs. In Summe führte das Land im Vorjahr um 8 Terawattstunden mehr Strom ein als es exportierte. Auch das ist Rekord.

Der Windstrom „ist eine Bedrohung“, sagt Kaupa. „Verdreifacht Deutschland wie geplant seine Windkapazitäten, schwant mir nichts Gutes.“ Dann könne man nur darauf bauen, dass Polen und Tschechien tatsächlich ihre Netze von Deutschland abriegeln oder dass bis dahin ausreichend Leitungen gebaut sind.

Österreich werde auf jeden Fall keine neue Nord-Süd-Leitung bauen. „Deutschland muss seine Probleme allein lösen“, sagt Kaupa. Stattdessen will die APG hierzulande zwei Mrd. Euro investieren, um Leitungen und Umspannwerke zu bauen. Schließlich wird auch Österreich in den nächsten Jahren drei Mal so viel Windenergie produzieren wie heute.

("Die Presse", Print-Ausgabe, 07.04.2012)

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10 Kommentare
Gast: biersauer
09.04.2012 10:26
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Der Ausbau der Speicherkraftwerke nördlich der Donau..

wird immer dringender.
Anstatt weitere Windkraftwerke zu errichten, welche dann zu 50% abgeschaltet werden müssen, weil deren Strom überflüssig ist, wäre an den Bau dieser Spitzenspeicher zu denken.
Um den Weinsberger Wald, nörlich der Donau, zwischen Linz und Wien, besteht die Möglichkeit auf SH 900m solche Oberseen inzwischen der Isohypsen anzulegen und mittels Druckleitung mit Pumpensätzen am nördlichen Donauufer zu verbinden.
Erst nachdem solche Energie-Veredelungsanlagen gebaut sind, kann an einen weitern Ausbau von Windkraftleistung gedacht werden.

Gast: Paul64
08.04.2012 11:28
0 0


Hier wird ein falsches Bild über die Probleme mit Windstrom gezeichnet!

"Ein Wetterumschwung im Norden Deutschlands brachte so viel Wind, dass die Windräder in der Nord- und Ostsee schlagartig die dreifache Menge an Energie produzierten. Zu viel für das deutsche Stromnetz."
Das kann nicht sein! Es ist physikalisch unmöglich, mehr elektrische Energie zu produzieren, als die Verbraucher gerade in diesem Augenblick abnehmen!

Es ist viel komplizierter: Bei Wechselstrom wechselt die Richtung des Stromflusses ununterbrochen. Die Elektronen schwanken hin und her, kommen aber eigentlich nicht vom Fleck. Bei jedem eingespeisten Strom müssen die Elektronen in genau dem gleichen Rhythmus schwanken, sonst arbeiten die Stromerzeuger gegeneinander. Im Extremfall kämpfen sie mit voller Leistung dafür, dass sich die Elektronen überhaupt nicht bewegen, dann gibt es nur "Blindleistung" aber keinen Strom. Das bedeutet, alle Generatoren müssen mit der Synchrondrehzahl und phasengleich laufen, anders kann Netzstrom nicht erzeugt werden.

Bei stärkerem Wind gelingt es aber nicht mehr, die Windräder auf konstanter Drehzahl zu halten, sie werden schneller und beginnen Netzstrom zu vernichten, anstatt welchen zu erzeugen.

Das ist der wirkliche Grund, weshalb die Windräder bei starkem Wind vom Netz getrennt werden müssen, was für den Rest des Netzes ein gefährlicher Schock ist. So hat die Abschaltung einer Starkstromleitung über den Emskanal am 5.11.2006 zu einem Stromausfall in halb Europa geführt, was die Netzbetreiber mit Anstrengung unbedingt verhindern müssen!

Antworten Gast: antitroll
09.04.2012 15:32
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Re: Hier wird ein falsches Bild über die Probleme mit Windstrom gezeichnet!

..ehrlich gesagt, dieser Stuss geht schon über dieSchwankungsbreite der Tolerierbarkeit weit hinaus!

Gast: Silvan
07.04.2012 08:51
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die Alpen können Strom speichern

Gut erkannt, die Problematik. Allerdings hat Österreich die Möglichkeit durch den weiteren Ausbau von Pumpspeicherkraftwerken den Deutschen Windstrom zu speichern und als Spitzenstrom zu verkaufen, ist nebenbei auch ein gutes Geschäft

Re: die Alpen können Strom speichern

Für ein Pumpspeicherkraftwerk braucht man ein möglichst hoch gelegenes Tal, das man komplett unter Wasser setzen kann und unten in der Nähe einen Fluss oder einen See, der genug Wasser hat, dass man ihm die Wassermassen für das Überschwemmen des Tales ohne Probleme entnehmen kann.
Österreich ist als Alpenland in der glücklichen Lage, dass es hier mehrere geeignete Standorte und deshalb auch mehrere Pumpspeicherwerke gibt. Die Regelarbeitsleistung aller österreichischen Pumpspeicherwerke zusammen entspricht etwa vier Prozent des österreichischen Stromverbrauchs. Wir könnten auch zehnmal so viel brauchen, allerdings stößt das Überschwemmen eines Tales, wie man erst vor ein paar Tagen erleben konnte, als Ausbaupläne für das Kaunertalwerk bekannt wurden, auf wütenden, praktisch unüberwindlichen Widerstand aller Umweltbewegten. Man wird ein paar schon bestehende Wasserkraftwerke so umbauen können, dass man Wasser auch wieder zurückpumpen kann, dann ist aber mit Pumpspeicherwerken Schluss. Noch mehr Pumpspeicherkapazität kann nicht bereitgestellt werden.

Die Vorstellung, dass man die ungeheuren Windstrommengen, die dann anfallen, wenn sie niemand braucht, in Pumpspeicherwerken speichern könnte, ist völlig weltfremd und abwegig!

Antworten Antworten Gast: Silvan
08.04.2012 11:15
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Re: Re: die Alpen können Strom speichern

Weltfremd ist viel mehr, die Vorstellung, dass wir fossile Primarenergieträger verbrennen mit einem Wirkungsgrad der unter 20% liegt und zusätzlich unsere Umwelt und Natur zerstören! Das sind die Tatsachen denen wir ins Auge schauen sollten. Die Energiewende die Gott Lob im Gange ist, muss eben auch erst richtig entwickelt und abgestimmt werden. Erneuerbare Energie wird der Schlüssel unserer Entwicklung speziell in Europa sein!

Re: Re: Re: die Alpen können Strom speichern

So niedrige thermische Wirkungsgrade beruhen auf dem Carnot-Wirkungsgrad, der annimmt, dass man die Abgase auf den absoluten Nullpunkt abkühlt. Unsere Erde ist aber um rund 300 Grad wärmer, wenn man es so betrachtet, kommt man einem Wirkungsgrad von 100 Prozent viel näher!

Hier wäre auch zu erwähnen, dass der theoretisch höchstmögliche Wirkungsgrad von Windrädern 59,3 Prozent beträgt. In der Realität ist ihr Wirkungsgrad daher in der gleichen Größenordnung wie der von Wärmekraftwerken!

Antworten Antworten Gast: Silvan
08.04.2012 11:13
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Re: Re: die Alpen können Strom speichern

Weltfremd ist viel mehr, die Vorstellung, dass wir fossile Primarenergieträger verbrennen mit einem Wirkungsgrad der unter 20% liegt und zusätzlich unsere Umwelt und Natur zerstören! Das sind die Tatsachen denen wir ins Auge schauen sollten. Die Energiewende die Gott Lob im Gange ist, muss eben auch erst richtig entwickelt und abgestimmt werden. Erneuerbare Energie wird der Schlüssel unserer Entwicklung speziell in Europa sein!

Re: Re: Re: die Alpen können Strom speichern

Auch bei der "Energiewende" gibt es Illusionen:

Bekanntlich weht der Wind nicht gleichmäßig. Der Energieinhalt des Windes ändert sich mit der 3. Potenz der Windgeschwindigkeit, d.h. ein Drittel Windgeschwindigkeit bedeutet nur mehr 1/27stel Leistung. Deshalb ist die von Windrädern zu erwartende Arbeitsleistung so, als ob sie jede 5. Stunde Volllast liefern würden (bei Offshore-Anlagen ist es etwas besser, bei Solaranlagen in Deutschland ist es so, als ob sie jede 10. Stunde mit Volllast arbeiten würden).

Wenn gerade viel Windstrom geliefert wird, kann man in Wärmekraftwerken die Stromerzeug schnell anpassen, die Dampfkesselleistung zu verändern, dauert aber Stunden. Es muss aber auch bei einer nur ein paar Sekunden dauernden Schwachwindphase die volle Kesselleistung da sein, weil sonst das Netz sofort zusammenbrechen würde. Deshalb müssen Dampfkessel immer so befeuert werden, als ob es gerade keinen Windstrom geben würde.

Aus diesem Grund gibt es auch keine Berichte über Brennstoffeinsparungen durch Windstrom. Deutsche Energieversorger schätzen: vielleicht ein Prozent? Niemand ist auch noch auf die verrückte Idee gekommen, irgendein Wärmekraftwerk wegen Windrädern zu schließen.

Eine CO2-Einsparung durch Strom aus Wind und Sonne steht nur auf dem Papier, in Wirklichkeit ist die dadurch erreichbare Brennstoff- und damit auch die CO2-Einsparung nur recht unbedeutend!

Hobbyökonom