atw 2017-09

atw Vol. 62 (2017) | Issue 8/9 ı August/September
EDITORIAL 504
Strom: Mehr als Kilowatt und
Kilowattstunden ...
Liebe Leserin, lieber Leser, vor geraumer Zeit hielt ich mich in einer entlegenen Region im Süden Mittelamerikas
auf. Aufgrund ihrer geografischen Lage war die Region hinsichtlich ihrer gesamten Infrastruktur autark vom ­übrigen Teil
des Landes. Dies betraf auch die Stromversorgung. Das örtliche Kraftwerk umfasste zwei umgebaute Schiffs­diesel. Mit ihnen
wurde sorgfältig und sparsam bzw. schonend umgegangen: Strom geliefert wurde nur nach Einbruch der Dunkelheit
– für die Beleuchtung von Straßen und Gebäuden sowie die vielen Kühlschränke. Letztere mussten dann ­währende der
Strom-Lieferzeit innerhalb von wenigen Stunden auf Temperaturen nahe des Gefrier­punktes kühlen, um für die Folgezeit,
bis zum nächsten Strom-Fenster, ausreichend abgekühlt zu sein. Was an ­Kommunikationsgeräten genutzt wurde, war
meist Batterie oder Akku versorgt, um 24 Stunden nutzbar zu sein. Strom war auch im Bewusstsein der ­Menschen dort ein
wertvolles Gut.
Anders stellt sich die Situation bei uns, in den infra­strukturell
weit entwickelten Regionen dar. Eine gesicherte und damit
quasi Rund-um-die-Uhr Versorgung und Verfügbarkeit mit
Elektrizität ist eine Selbstverständlichkeit. Ein Stromausfall,
sei er auch noch so kurz, wird daher als besonders störend
empfunden, auch wenn von diesem noch kaum dramatische
Folgen ausgehen. Wir sind hier sehr verwöhnt, nicht nur von
einer guten Versorgung mit Strom, sondern auch von einer
hohen Versorgungssicherheit beim Strom.
Anders stellen sich inzwischen Realitäten und Wahrnehmung
in andern Teilen der gut versorgten Welt dar: So
in Süd-West-Australien, wo es seit Anfang 2016 größere
Netzzusammenbrüche gibt. Nach ersten eingehenden
Analysen liegen die Ursachen bei einem auf über 40 %
­gestiegenen Anteil volatiler Einspeisung und gleichzeitiger
Abschaltung und Stilllegung klassischer Erzeugungskapazitäten.
Im Mai 2016 wurden dort die letzten beiden
Kohlekraftwerke stillgelegt. Für 2017 und 2018 rechnen die
Behörden mit 125 „Stromknappheits-Situationen“, vor
­allem im jetzt anstehenden australischen Sommer. Handeln
ist erforderlich, auch aktuell, und mit einem außergewöhnlichen
Notfallplan sollen jetzt Gaskraftwerke gebaut
werden, um Notfallkapazitäten bereit zu stellen. Das grundlegende
Problem eines zu hohen Anteils volatiler Erzeugung
und eines fehlenden ausgeglichenen Erzeugungsparks wird
damit aber nicht behoben. Auch Taiwan spürte jetzt die
­Folgen unzureichender verfügbarer Erzeugungskapazitäten.
Infolge eines Ausfalls im größten Gaskraftwerk des
Landes kam es zu einem großflächigen längeren Blackout,
von dem fast 7 Millionen der 8,5 Millionen Haushalte des
Landes betroffen waren. Für Analysten war dieser Blackout
absehbar. Schon eine Woche früher wurde vor unzureichenden
Erzeugungskapazitäten gewarnt. Vor allem der
teilweise aus juristischen Gründen bestehende Stillstand
von Kernkraftwerken hat mit zum Engpass beigetragen. Der
Blackout in Taiwan stellt jetzt die grundsätzliche Stromversorgungsstrategie
der amtierenden Regierung und ihres
protegierenden Präsidenten infrage und damit den Ausstieg
aus der Kernenergie, die Verringerung der Kohleverstromung
bei gleichzeitiger Steigerung des Erdgasanteils
und Zubau von Erneuerbaren.
Beide Ereignisse zeigen zumindest eines: Bei allen
­politi­schen oder von Interessengruppen getragenen Vor­stellungen,
Zielen und Visionen gilt ... die Physik auch ­weiterhin.
Denn denn bei der Stromversorgung gibt es keine natürlichen
Speicher, Verbrauch und Angebot, also Stromerzeugung,
müssen sich an jedem Knotenpunkt exakt die Waage
halten. Dies ist eine Konsequenz aus den „Kirchhoffschen
Regeln“, die im Jahr 1845 von Gustav Robert Kirchhoff
­formuliert wurden. Diese Regeln oder Gesetze sind übrigens
Ergebnis von Analysen der Physik des Stroms und lassen sich
durch keinen noch so eloquent formulierten politischen
„­Gesetzesbeschluss“ außer Kraft setzen oder verändern!
In Konsequenz bedeutet dies, dass jegliche Art von
Schwankung im Netz sofort ausgeglichen werden muss und
dies natürlich ggf. auch für längere Perioden, wenn eine
­volatile Erzeugungsform doch nicht wie geplant verfügbar
ist. Kurzzeitige Puffer, und die Ereignisse in Australien
­belegen dies, in den Stromnetzen sind bislang einzig die
­rotierenden Massen der Turbinen und Generatoren der Kraftwerke,
die selbstverständlich auch über längere Zeiträume
Strom liefern können, um Engpässe auszu­gleichen. Hier hat
in manchen Ländern ein weiterer ver­baler Paradigmenwechsel
stattgefunden, denn, was bislang Grund­lage der
sicheren Stromversorgung darstellte, wird mehr und mehr
als „Lückenfüller“ tituliert. Doch bei einer schon nur oberflächlichen
fachlichen Analyse zeigt sich, dass die konventionelle
Stromerzeugung jetzt und weiterhin eine unverzichtbare
Komponente einer versorgungssicheren Stromerzeugung
ist. Denn die konventionelle Stromer­zeugung ist
viel mehr als ein „Lückenfüller“. Sie leistet ­Regel-, Blind- und
Kurzschlussleistung für die ­Frequenz- bzw. Spannungserhaltung.
Sie liefert Redispatch für die ­Betriebsführung der
Stromnetze. Sie ist Schwarzstart- und Inselnetzfähig und
­Basis des Netzwiederaufbaus nach einem – großflächigen –
Blackout. Und last, but not least ermög­licht die konventionelle
Erzeugung mit ihren hohen Leistungsgradienten
die Integration einer stark fluktuierenden erneuerbaren
­Erzeugung. Vor allem deutsche und franzö­sische Anlagen
­nehmen eine weltweite Vorreiterrolle ein und leisten einen
erheblichen Beitrag zur Flexibilität in den Netzen mit einem
fortgeschrittenen, sicheren und verlässlichen Lastwechselbetrieb
in der konventionellen Erzeugung. Weltweit ist das
Interesse an den Erfahrungen hoch und entsprechend
den Anforderungen von Markt und Technik erfolgen die
­technisch umsetzbaren Anpassungen der Anlagen.
Die Umstrukturierung der Stromversorgung plakativ
und lauthals mit immer neuen Erfolgszahlen – ausgedrückt
in Kilowatt oder Kilowattstunden – zu charakterisieren ist
die eine Seite der Medaille. Die Gewährleistung einer
sicheren und versorgungssicheren Stromversorgung die
­andere. Und hier sind die komplexen und immer sichtbarer
werdenden Herausforderungen der Netzstabilität auf allen
Spannungs- und Versorgungsebenen offensichtlich deutlich
unterschätzt worden und – warum auch immer – noch bei
Weitem nicht in ausreichendem Umfang wissenschaftlich-­
technisch untersucht worden. Die Realität überholt dabei
inzwischen mancherorts die Visionen.
Christopher Weßelmann
– Chefredakteur –
Editorial
Power: More than Kilowatt and Kilowatt-hours ...