Stromausfall: Wie wahrscheinlich ist ein Blackout?
Im idyllischen oberbayerischen Landkreis Landsberg am Lech geht in diesem Winter die Welt unter. Davon scheint zumindest Landrat Thomas Eichinger überzeugt zu sein. Der CSU-Politiker ließ auf die Titelseite der Novemberausgabe des Landkreisblattes statt eines hübschen Fotos in großen gelben Lettern das Wort "BLACKOUT" drucken. Auf 15 Seiten des an alle Haushalte verschickten Magazins erklärt die von Eichinger engagierte Redaktion dann, wie die Bürger die bevorstehende Krise überstehen können. Eine Frage beantwortet Eichinger dabei allerdings nicht: Wie wahrscheinlich ist es überhaupt, dass es in Deutschland in den kommenden Wochen zu einem Blackout kommt?
Nach der Definition der Bundesnetzagentur fällt der Strom dabei wenigstens einen Tag lang und in einem Gebiet aus, das weit über die Grenzen einer Stadt oder eines Landkreises hinausgeht. Grund dafür (öffnet im neuen Fenster) ist ein "unkontrolliertes und unvorhergesehenes Versagen von Netzelementen" . Dazu kann es vor allem durch extreme Wetterereignisse, Terroranschläge, Sabotage durch andere Staaten oder Cyberangriffe kommen.
Da die Stromnetze der europäischen Staaten im Verbund arbeiten, kann ein Blackout in einem Land zudem zum Ausfall der Versorgung in weiteren Teilen Europas führen – allerdings nicht, weil Kraftwerke zu wenig Strom produzieren und in die Netze einspeisen, wie im Zuge des aktuellen Gasmangels häufig angenommen wird. Ausgangspunkt seien vielmehr "Störungen im Netzbetrieb" , betont die Bundesnetzagentur.
Einen Blackout gab es in Deutschland noch nie
In der Bundesrepublik gab es solch einen Zwischenfall noch nie. Allenfalls der Stromausfall im Münsterland im Winter 2005 erfüllte einige wenige Kriterien der Definition. Dort knickten damals zahlreiche Strommasten um, nachdem am 25. November 2005 große Mengen nassen und sehr schweren Schnees gefallen waren. Nach Angaben des Energieversorgers RWE hatten daraufhin etwa 250.000 Menschen mehr als vier Tage lang keinen Strom.
Auch in diesem Winter sei ein großflächiger Stromausfall in Deutschland "äußerst unwahrscheinlich" , stellt das Bundesamt für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe (BBK) fest(öffnet im neuen Fenster) . Es beruft sich dabei auf die Ergebnisse des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) bei Amprion, Tennet, 50 Hertz und TransnetBW – den Betreibern der deutschen Übertragungsnetze – in diesem Sommer in Auftrag gegebenen und Mitte September vorgestellten zweiten Stresstests(öffnet im neuen Fenster) . Die Netzbetreiber untersuchten darin in drei Szenarien, ob in diesem Winter immer genug Strom da sein wird, um die Nachfrage zu decken, und ob die Übertragungsnetze diesen von den Erzeugern jederzeit dorthin transportieren können, wo er benötigt wird.
Stresstest: der Faktor Heizlüfter
Sie gingen in den Szenarien von jeweils unterschiedlichen Belastungen und Anforderungen an die Stromversorgung aus. Ob diese erfüllt werden können, berechneten sie ebenfalls mit unterschiedlichen Annahmen, etwa zur Größe der in Deutschland verfügbaren Erzeugungskapazitäten. Immerhin könnten einzelne Kraftwerke aufgrund von technischen Defekten oder Revisionsarbeiten nicht zur Verfügung stehen.
Der Stresstest berücksichtigt außerdem den vom Wetter abhängigen Beitrag von Windrädern und Photovoltaikanlagen und die bei gegebenen Wasserständen in Flüssen in unterschiedlichem Umfang mögliche Versorgung von Kraftwerken mit Steinkohle. Im "sehr kritischen" mittleren der drei Szenarien nahmen die Experten an, dass in Süddeutschland ein Viertel der Gaskraftwerke nicht läuft, weil sie keinen Brennstoff haben. Im Extremszenario fällt deswegen sogar die Hälfte der Anlagen aus.
Die Netzbetreiber rechneten zudem mit unterschiedlichen Annahmen dazu, wie viele Menschen ihre Wohnungen mit Heizlüftern erwärmen werden sowie ob und wie viele Kernkraftwerke in Frankreich ans Netz zurückkehren. Dort laufen von 56 Meilern wegen technischer und baulicher Mängel derzeit nur rund die Hälfte. Frankreich muss daher aktuell große Mengen Strom aus Deutschland importieren.
Deutschland ist im kommenden Winter auf Stromimporte angewiesen
In allen drei der Szenarien zeichneten sich eindeutige Problemstellen ab. Wird etwa in Norddeutschland viel Windstrom erzeugt und in den Industriezentren im Süden rund um Stuttgart oder München zugleich viel Strom benötigt, könnte dies dazu führen, dass Leitungen überlastet werden.
In keinem der drei Szenarien reichen zum "Management von Netzengpässen" zudem die in Deutschland verfügbaren Kraftwerke aus. "Es wird mindestens 5,8 Gigawatt gesichertes Potenzial im Ausland benötigt" , warnen die Autoren des Stresstests. Das ist immerhin die Leistung von 17 großen Kohle- oder etwa zwölf Gas-und-Dampf-Kraftwerken. Von diesem Bedarf stünden aber nur 1,5 Gigawatt durch vertragliche Absprachen mit Österreich sicher zur Verfügung.
Deshalb könnten die Netzbetreiber zeitweise gezwungen sein, Strom am Tagesmarkt von Kraftwerken im Ausland zuzukaufen. Dies könnte zum Problem werden, weil sich solche Lieferungen nicht mit Vorlauf und ausreichend Sicherheit planen lassen.
Zugleich ist die Stromversorgung in diesem Winter in ganz Europa extrem angespannt. Die Schweiz will ihren Bürgern daher notfalls verbieten, Saunen und DVD-Player anzuschalten. Fahrten mit Elektroautos könnten dort nur noch in absoluten Ausnahmefällen erlaubt sein . Ob es so kommt und wie die Schweizer darauf reagieren werden, bleibt abzuwarten.
Ab Januar steigt das Risiko einer 'krisenhaften Situation im Stromsystem'
Sollte in Deutschland der Strom ausfallen, wird sich hierzulande jedenfalls die Frage stellen, ob sich das hätte vermeiden lassen, wenn einige Bürgerinitiativen und die Partei, der auch Landrat Thomas Eichinger angehört, nicht seit Jahrzehnten den Bau von Windrädern und Überlandleitungen für den Transport in Norddeutschland produzierten Stroms nach Süden verhindert hätten. Doch so groß die Kurzsichtigkeit an dieser Stelle sein mag: Mit einem Blackout rechneten die Ersteller des Stresstests (öffnet im neuen Fenster) "selbst auf Basis des schlechtesten untersuchten Szenarios" glücklicherweise nicht, betont Übertragungsnetzbetreiber Amprion auf seiner Webseite.
Ab Januar steige aber das Risiko, dass es für bis zu zwölf Stunden zu einer "krisenhaften Situation im Stromsystem" kommt und die Bundesnetzagentur Versorger daher anweist, in einzelnen Regionen Verbraucher vom Netz zu nehmen. Auch das sei "zwar sehr unwahrscheinlich, kann aktuell aber nicht vollständig ausgeschlossen werden" , erklärt das BMWK.
Im Fall eines solchen zeitlich und regional begrenzten Brownouts sollen Verbraucher aber vorab darüber informiert werden, dass sie keinen Strom mehr haben werden. Betroffen sein werden davon zudem nur sehr begrenzte Bereiche des Netzes. In Städten werde der Strom dann lediglich in einzelnen Straßen oder Vierteln ausfallen, nicht in der ganzen Stadt, heißt es bei Amprion.
Hält die Überlastung des Stromnetzes an, wird der Strom bei den betroffenen Verbrauchern nach wenigen Stunden zudem wieder an- und bei anderen abgestellt. Auch sind Versorger in solch einem Fall gesetzlich verpflichtet, Haushalte und Industrie gleich zu behandeln.
Spätestens am Ende der ersten Woche eines Blackouts würden Menschen sterben
Das Risiko, dass es diesen Winter zu massiven, nicht mehr kontrollierbaren Stromausfällen kommt, ist also begrenzt, die von einigen Landräten und Politikern, Verschwörungstheoretikern und demokratiefeindlichen politischen Gruppen davor geschürte Panik unbegründet.
Diese Geschichte könnte demnach hier zu Ende erzählt sein, hätten nicht das Büro für Technikfolgenabschätzung beim Deutschen Bundestag und das Karlsruher Institut für Technologie in einer Studie schon 2011 davor gewarnt(öffnet im neuen Fenster) , welche Folgen ein Blackout haben kann. "Die Wahrscheinlichkeit eines langandauernden und das Gebiet mehrerer Bundesländer betreffenden Stromausfalls mag gering sein. Träte dieser Fall aber ein, kämen die dadurch ausgelösten Folgen einer nationalen Katastrophe gleich" , schrieben die Autoren damals.
Ein Kollaps der gesamten Gesellschaft wäre kaum zu verhindern. Da alle Lebensbereiche auf Elektrizität angewiesen seien, breche die Versorgung mit Lebensmitteln, Wasser, Benzin und Diesel zusammen. Krankenhäuser müssten ihre Arbeit einstellen. In Gefängnissen brächen Revolten aus. Die Kommunikation verstumme. "Produktion und Konsum fallen auf ein quasi archaisches Niveau zurück." Spätestens "am Ende der ersten Woche" würden Menschen sterben.
Wie belastbar sind die Ergebnisse des Stresstests?
Weil sich die Folgen eines Blackouts also mit einer massiven Naturkatastrophe, wenn nicht einem Krieg vergleichen lassen, ist es geboten, die Geschichte fortzusetzen und einen genaueren Blick darauf zu werfen, wie belastbar die Ergebnisse des Stresstests sind. Wie das Fachportal Energie-experten.org recherchiert hat(öffnet im neuen Fenster) , stellt etwa der Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) die Annahmen in Frage, von denen die Übertragungsnetzbetreiber ausgehen.
So diene ihnen die Stromnachfrage und -erzeugung in der zweiten Januarwoche des Jahres 2012 als Basis für die Modellierung der Netzstabilität im Winter 2022/23. In den vergangenen zehn Jahren sei es aber selbst an einzelnen Tagen nie wieder so kalt gewesen wie vor einem Jahrzehnt.
Auch sei die dem deutschen Stromnetz abgeforderte Maximallast im Zeitraum zwischen 2015 und 2022 im Schnitt 8 Gigawatt geringer gewesen als in den Jahren zwischen 2012 und 2014. Das hieße allerdings, dass ein Blackout ebenso wie Brownouts im kommenden Winter unwahrscheinlicher sind als von den Übertragungsnetzbetreibern berechnet. Schließlich gehen diese nach Ansicht des BDEW von Anforderungen an die Stromversorgung aus, die erheblich höher sind als die tatsächlich gegebenen.
Fällt in Deutschland der Strom aus, weil Frankreich diesen zum Heizen braucht?
Andererseits wenden Fachleute ein, dass die Stromnetze in Deutschland schon vor der aktuellen Krise unter Stress standen. So hängt es vom Wetter ab, wie viel Strom Windräder und Photovoltaikanlagen in die Netze einspeisen. Die "Netzauslastung ist durch die Energiewende hochdynamisch geworden" , schreibt das BBK. Das Gleichgewicht im Netz sei daher viel schwieriger zu erhalten.
Im Normalbetrieb fließt Strom in Europa mit einer Frequenz von zwischen 49,8 und 50,2 Hertz durch die Netze. Sinkt der Wert unter 47,5 Hertz, werden Teile der Stromversorgung abgeschaltet, um Anlagen und Netzkomponenten nicht zu beschädigen. Große Spielräume haben Amprion, Tennet und Co. in einer Krise also nicht.
Zumal nicht sicher ist, wie viel Strom sie in Nachbarländer wie die Schweiz oder nach Frankreich werden liefern müssen, damit die Netze dort nicht kollabieren und in einer Kettenreaktion eventuell auch das deutsche mitreißen. Wird der kommende Winter kalt, könnte das europäische Verbundnetz schnell auch hierzulande zu einem Problem werden.
Denn mehr als jeder dritte französische Haushalt heizt mit Strom(öffnet im neuen Fenster) . Wenn die Temperatur um ein Grad sinkt, braucht es dort daher die Leistung von zweieinhalb Kernkraftwerken zusätzlich, um den steigenden Bedarf zu decken. In Frankreich ist das Risiko von flächendeckenden Stromausfällen daher erheblich größer als hierzulande.
Um das abzuwenden, müsste das Land mehr Strom importieren. Deutschland wird diesen aber unter Umständen nicht liefern können – und was noch schlimmer ist: Es wird auch selbst bei Engpässen nicht auf französischen Atomstrom zurückgreifen können. Das kann in der Folge weitere europäische Staaten in Schwierigkeiten bringen. Denn Frankreich war bis zu diesem Sommer der wichtigste Stromexporteur in Europa. Deutschland folgte auf Rang zwei(öffnet im neuen Fenster) . Inzwischen hat aufgrund der technischen Schwierigkeiten der französischen AKW allerdings Schweden die Führungsposition übernommen.
Grenzüberschreitender Stromhandel in Europa setzt Netze unter Druck
Doch selbst wenn der europäische Ausgleich von Angebot und Nachfrage funktioniert, setzt der grenzübergreifende Stromhandel die Netze unter erheblichen Druck. Auch das könnte in der derzeit angespannten Situation schiefgehen.
Denn wenn Übertragungsnetze und ihre Anschlusspunkte an den Ländergrenzen bereits nahe an ihren technischen Grenzen arbeiten, können Netzbetreiber Strom nicht einfach durch eine alternative Leitung schicken, wenn die ursprünglich vorgesehene überlastet ist. Da beispielsweise im September 2003 in der Schweiz Bäume auf eine Hochspannungsleitung gefallen waren, kam es zur Überlastung von Leitungen, die Strom nach Italien transportierten. Dort ging im ganzen Land das Licht aus(öffnet im neuen Fenster) , 57 Millionen Menschen waren betroffen. Nur auf Sardinien gab es noch Strom.
Der grenzüberschreitende Stromhandel löst außerdem oft noch größere Frequenzschwankungen aus als die erneuerbaren Energien. Weite Teile Europas standen daher im Januar 2021 kurz vor einem Blackout. Weil sich Komponenten eines Umspannwerkes in Kroatien automatisch abgeschaltet hatten, kam es damals zu einer Überlastung anderer Leitungen sowie von 13 Netzknotenpunkten in Südosteuropa.
Die in den Netzen verbauten Sicherungsmechanismen trennten das europäische Verbundnetz daraufhin in einen südöstlichen und einen nordwestlichen Teil. Im Norden ging daher die verfügbare Leistung binnen weniger Sekunden um 6,3 Gigawatt zurück. Diese gab es dafür im Südosten zu viel. Zugleich fiel die Frequenz im nordwestlichen Netzteil auf 49,74 Hertz, im südöstlichen stieg sie auf 50,6 Hertz. Glücklicherweise konnten die Netzbetreiber das Problem binnen einer Stunde beheben(öffnet im neuen Fenster) .
Im Cyberspace ist die Bedrohung "so hoch wie nie" – auch für kritische Infrastrukturen
Hätten Hacker in dieser Zeit andere Teile der europäischen Stromversorgung erfolgreich angegriffen, wäre der Beinahe-Blackout im Winter 2021 wohl kaum wieder in Vergessenheit geraten. Cyberangriffe auf Netzinfrastrukturen oder Kraftwerke könnten auch im kommenden Winter das eingangs erwähnte "unkontrollierte und unvorhergesehene" Ereignis sein, durch das Netze zusammenbrechen.
Denn Stromnetze sind im Rahmen eines hybriden Krieges besonders lohnenswerte Ziele. Einen solchen Krieg führt Russland derzeit gegen Staaten, die die Ukraine unterstützen. So steckt der Kreml aller Wahrscheinlichkeit nach hinter den Sprengstoffanschlägen auf die Gaspipelines Nordstream 1 und 2 in der Ostsee im September. Es wird auch spekuliert(öffnet im neuen Fenster) , dass die Zerstörung von Kommunikationskabeln der Deutschen Bahn im Oktober auf sein Konto geht.
Dies waren zwar Anschläge auf physische Infrastruktur. Auch im Cyberspace ist die Bedrohung aber "so hoch wie nie" , stellt das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik in seinem Bericht zur " Lage der IT-Sicherheit in Deutschland 2022(öffnet im neuen Fenster) " fest. "Wir befinden uns in einer maximal ernsten Situation" , warnt in einem Interview mit der taz auch Konstantin von Notz(öffnet im neuen Fenster) , Bundestagsabgeordneter der Grünen und Vorsitzender des Gremiums im Parlament, das den Bundesnachrichtendienst, den Verfassungsschutz und den Militärischen Abschirmdienst kontrollieren soll.
"Ein Cyberanschlag auf die deutsche Stromversorgung wäre allerdings technisch sehr aufwändig und bräuchte lange Vorbereitung" , beruhigt Matthias Schulze, stellvertretender Leiter der Forschungsgruppe Sicherheitspolitik bei der Stiftung Wissenschaft und Politik. "Neben der Hürde, in spezialisierte Computersysteme einzudringen, die nicht einmal immer mit dem Internet verbunden sind, sei es für Angreifer sehr schwer, das nötige Ingenieurswissen über die energietechnischen Systeme zu erlangen." Zumal Hacker in eine Vielzahl von Systemen eindringen müssten, wenn sie die Versorgung in der Fläche und über lange Zeit unterbrechen wollen.
Vielleicht geht die Welt in diesem Winter ja doch noch nicht unter – nicht einmal im Landkreis Landsberg am Lech.