EU-Stromnetz stand kurz vor Kollaps

Am 10. Januar stand das europäische Stromsystem kurz vor dem Zusammenbruch. Ursache: Die Netzfrequenz sackte unter 49,8 Hertz. Normal ist bekanntlich 50 Hertz. (Hertz=Schwingung pro Sekunde). Nur mit Notmaßnahmen konnte der Kollaps verhindert werden.

 

Zum Verständnis:

Die Netzfrequenz sollte im Normalfall 50 Hertz betragen und hängt davon ab, wie gut Stromerzeugung und Verbrauch in dem Moment ausgeglichen sind. Ein Absinken der Frequenz unter 50Hz bedeutet, dass zu dem Zeitpunkt mehr Energie verbraucht als in das Stromnetz eingespeist wird. Steigt die Netzfrequenz über 50Hz, dann gibt es zu dem Zeitpunkt ein Überangebot an Strom.

Ein Unterschreiten oder Überschreiten der normalen Netzfrequenz führt zu erheblichen Problemen im Netz bis hin zum totalen Kollaps. In letzter Zeit gab es immer wieder Probleme damit, weil "alternative Energieeinspeisungen (Windräder etc.)" kaum berechenbar sind. Problem: Entweder zu viel Strom oder zu wenig. Beides kann für das Netz tödlich sein und zu einem totalen Blackout führen.

Generell gilt: Es darf immer nur so viel Strom produziert werden, wie verbraucht wird. (Das ist das Problem mit Windrädern und Solar, versteht aber kein Grüner)

Fast Katastrphe am 10. Januar 2019

Am 10. Januar 2019 sackte die Netzfrequenz im europäischen Verbundsystem um 21:02:06 Uhr auf 49,8 Hertz ab (Unterfrequenz).

Ein weiteres Absacken konnte durch die europäischen Netzbetreiber rechtzeitig verhindert werden. Das letzte Mal wurde diese Schwelle am 04. November 2006 erreicht bzw. unterschritten, was zum bisher größten Stromausfall in Europa mit rund 10 Millionen Haushalten ohne Strom führte. Es handelte sich damals um kein Blackout, sondern „nur“ um eine Großstörung.

„Unsere Systemführung wacht darüber, dass die Frequenz 49,8 Hertz nicht unter- und 50,2 Hertz nicht überschreitet – sonst droht ein Zusammenbruch des Netzes.“, amprion

Zum aktuellen Vorfall gibt es bisher keine offiziellen Berichte oder Informationen. Interne Infos bestätigen, was auf dieser Seite immer als Auslöser für ein Blackout kommuniziert wird: „Es war gestern genau das wovon wir alle immer schon warnen – Überlagerung von mehreren ungünstigen Faktoren, wo auch immer diese herkommen mögen.“ 

Im betreffenden Zeitraum wurden folgende Kraftwerksausfälle (Forced outage) gemeldet:

  • Frankreich 10.01.2019 20:26 – 10.01.2019 22:30 (CET) 1330MW (Installed)
  • Spanien 10.01.2019 20:00 – 10.01.2019 21:00 (CET) 558 MW (Installed)

Die Beobachtung wurde durch www.netzfrequenz.info gemacht.

 

 

Es gibt immer wieder rund um den Stundenwechsel (Strommarkt) oder wie am 26.04.2016 erhebliche Netzfrequenzeinbrüche, die durchaus bis 49,9 Hertz reichen, wie etwa auch am 11. Jänner 2019 um 23:02 Uhr. Aber am 10. Jänner ist mehr passiert.

 

 

Die Ausschläge sind auch nach oben hin möglich, wie das Beispiel vom 14. Jänner 2019, 8 Uhr zeigt und damit im normalen Bereich. Das System „atmet“ und zeigt damit, dass es sich um ein dynamisches Gleichgewicht handelt. Bedenklich wird es nur, wenn es an den Randbereich des sicheren Netzbetriebes (49,8 bis 50,2 Hertz) geht. Die gesamte Grenze geht zwar noch deutlich weiter (48 – 52 Hertz), jedoch befindet sich das System dann bereits in einem gestörten Betrieb.

 

 

Damit sind wir an der großen Katastrophe vorbeigeschrammt. Diesmal so nahe wie seit 12 Jahren nicht mehr. Dieses Ereignis hätte nicht passieren dürfen. Die Realität hält sich jedoch nicht an Wunschvorstellungen. Einmal mehr die mahnenden Worte der europäischen Übertragungsnetzbetreiber: „Although the electric supply should never be interrupted, there is, unfortunately, no collapse-free power system!“

Auch wenn die Abweichung marginal erscheinen mag, sie stellt im sichersten Stromversorgungssystem der Welt eine psychologische Grenze dar. Zum anderen sei hier auf das Verhalten von komplexen Systemen verwiesen, wo Phasenübergänge (exponentielle Veränderungen) abrupt erfolgen und lineares Denken in die Irre führt.

Maßnahmen im Erzeugungsbereich bei Unterfrequenz ab 49,8 Hz

Maßnahmen im Erzeugungsbereich bei Unterfrequenz ab 49,8 Hz

Quelle: Technische und organisatorische Regeln für Betreiber und Benutzer von Netzen; Teil E: Technische Maßnahmen zur Vermeidung von Großstörungen und Begrenzung ihrer Auswirkungen

5-Stufen-Plan für den Lastabwurf (DEU)

 Quelle: Wikipedia

49,5-Hertz-Problematik

Unterschritt die Stromfrequenz 49,5 Hertz (Hz), schalteten sich viele dezentrale Stromerzeugungsanlagen (DEA) gleichzeitig ab. Verantwortlich dafür waren und sind technische Sicherheitsinstallationen in den Anlagen selbst. Wegen des kontinuierlich größer werdenden Anteils Erneuerbarer Energien führte dies zu systemrelevanten Herausforderungen: Die kollektiven Abschaltungen gefährdeten die konstante Stromversorgung in Deutschland. Zudem sind sie weder wirtschaftlich noch umweltfreundlich – eine flexiblere Lösung musste daher gefunden werden. Diese wurde 2015 mit der Erweiterung der Systemstabilitätsverordnung (SysStabV) geschaffen. Nun werden Biomasse-, Bioenergie-, KWK-, Windkraft- sowie Wasserkraftanlagen gezielt stufenweise abgeregelt, wenn die Netzfrequenz rapide sinkt. Quelle: www.next-kraftwerke.de

Das unterstreicht die Gefahr einer raschen (exponentiellen) Eskalation, da nicht davon auszugehen ist, dass wirklich alle Altanlagen nachgerüstet wurden. Siehe auch das 50,2 Hertz Problem.

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