„Ausschließen kann man solch einen Vorfall nie“ Stromausfall in Spanien und Portugal - erste Lehren

Ein massiver Stromausfall hat Ende April weite Teile Spaniens und Portugals lahmgelegt. Viele Rechenzentren funktionierten, aber etwa der Mobilfunk nicht. Was ist da passiert und welche Rolle spielen Messwerte bei der Analyse der Ursachen? Fragen an Marcel Karell und Tom Janson, die Janitza-Experten für Energieversorgung.

ja, das Thema ist ein wenig weit weg Fokus Rechenzentren. Doch die dürfen nicht ausfallen und wenn sie laufen, sollten Bürger und Organisationen deren Dienste auch nutzen können. Was sagen denn die Experten? Janitza Electronics GmbH ist ein deutsches Unternehmen und stellt Messtechnik und Systeme zur Energiemessung und Unterstützung von effektivem Energie-Einsatz und Kosteneinsparungen her.

Joachim Bär: Am 28. April hat es einen massiven Stromausfall in Spanien und Portugal gegeben, der auch am Tag danach nicht ganz beseitigt war. Was ist eurer Einschätzung nach passiert?

Tom Janson: Bisher ist noch nicht bekannt, was die Ursache für den Zusammenbruch war. Gemessen werden konnte wohl ein deutlicher Frequenzeinbruch.

Was bedeutet das?

Tom Janson: Das heißt, dass entweder zu wenig Strom erzeugt wurde und damit zu wenig Strom im Netz war – oder dass zu viel Strom verbraucht wurde, also zu viel Last da war. Das kann durch den Wegfall von großen Erzeugern passieren, wenn also zum Beispiel ein Kraftwerk ohne Ankündigung und ungeplant vom Netz genommen wird. Oder wenn plötzlich eine extrem erhöhte Nachfrage aus dem Netz kommt.

Marcel Karell: Man kann sich das mit der Netzfrequenz vorstellen wie mit einer Waage. Das heißt: Im Idealfall haben wir im europäischen Verbundnetz 50 Hertz. Und auf der einen Waagschale liegt der Verbrauch, die gerade benötigte Energie.

Auf der anderen Waagschale ist die Erzeugung, aus regenerativen Quellen, aus konventionellen Kraftwerken und so weiter. Diese beiden Waagschalen müssen im Gleichgewicht sein, dann haben wir die 50 Hertz, den Normalzustand.

Wie stellen die Netzbetreiber im Normalfall sicher, dass die Netze stabil bleiben?

Marcel Karell: Die Übertragungsnetzbetreiber in Deutschland und Europa sind sehr daran interessiert, durch Re-Dispatch-Maßnahmen und Dispatching der Kraftwerke und permanente Prognosen diese Frequenz stabil zu halten. Dabei ist das europäische Verbundnetz der Taktgeber.

Wir haben auch immer mehr Wechselrichter im Netz. Gerade regenerative Energiequellen sind mit einem Frequenzschutz ausgestattet. Wenn die Netzfrequenz aus dem Ruder gerät, schalten sie die Einspeisung aus. Im jetzigen Fall ist das genannte Gleichgewicht, also die Frequenz, wohl im Süden aus dem Ruder gelaufen und hat zum Ausfall geführt.

Ein Ungleichgewicht in Angebot und Nachfrage ist also für wahrscheinlicher als spezielle Wetterphänomene oder einen Hacker-Angriff?

Tom Janson: Wir können das bisher nicht eindeutig beantworten. Natürliche Ereignisse können die Ursachen für eine Unterfrequenz sein, also für eine Zunahme von Last, genauso wie für den Wegfall von Erzeugern. Die könnte man aber auch durch gezielte Cyber-Angriffe ausschalten. Hier können wir aufgrund der aktuellen Datenlage noch keine Aussage treffen.

In Spanien war das Netz schneller wieder um die 90 Prozent hergestellt, Portugal war auch vergangene Woche noch nicht so weit. Wie fährt man nach so einem Blackout die Netze wieder hoch – und warum ist das so anspruchsvoll?

Marcel Karell: Ein großflächiger Ausfall wie jetzt Spanien und Portugal ist schwer zu managen. Es ist wie bei einem Ausfall zu Hause: Wenn ich in jedem Zimmer Licht anhatte, der Backofen heizt und dann noch die Waschmaschine startet, habe ich vielleicht eine zu hohe Nachfrage und die Sicherung fliegt raus. Wenn ich jetzt die Verbraucher nicht erst einmal alle abschalte, kann ich die Sicherung gar nicht mehr umlegen.

Ich muss erst alles herunterfahren und dann stückweise wieder hochfahren, damit sich nicht alles wieder aufschaukelt. Das sind jetzt genau die Schwierigkeiten in Spanien und Portugal.

Tom Janson: Richtig, das Hochfahren wird über so genannte Inselsysteme organisiert. Die werden nach und nach mit ihren Lasten wieder zugeschaltet. Und das dauert.

Jetzt muss analysiert werden, woher die Störung kam. Wie läuft in solch einem Fall die Ursachenforschung – und wie wichtig sind Messwerte und Messgeräte dabei?

Tom Janson: Die Ursachenforschung ist immer sehr schwierig. Dabei sind Messwerte das A und O. Sie erst ermöglichen eine Analyse. Gerade dann ist eine Pufferbatterie genauso wie ein interner Speicher in Messgeräten essentiell. Denn wenn keine Energieversorgung vorhanden ist, können die Werte nicht mehr aufgezeichnet und weitergeleitet werden.

Messgeräte müssen hier den Ausfall über eine gewisse Zeit puffern. Die Experten brauchen jetzt unter anderem die Log-Dateien mit Abschaltgründen aus den Schutzgeräten in der Mittelspannung: Wo hat die Schutzauslösung stattgefunden, wie hoch waren die Grenzwertüberschreitungen?

Marcel Karell: Die Basis einer jeden Fehleranalyse sind dezidierte Messwerte. Das sehen wir bei jeder Flugzeugkatastrophe: Jeder will den Flugschreiber bergen und die Daten auswerten. Und hier braucht es Experten. Auch bei dem Ausfall in Spanien und Portugal braucht es jetzt Kollegen, die diese Messwerte auch interpretieren können, das ist noch nicht so viel KI-gestützt.

Auch bei Daten, die über Janitza-Messtechnik generiert sind, müssten wir die Daten übereinandergelegen , miteinander vergleichen, um dann zum Auslöser zu kommen. Das ist wirklich ein hochkomplexes Thema, wo wir mit unserem Know-How und mit unserer Expertise einen kleinen Beitrag dazu leisten, auch mit unseren Softwaretools. Die Analyse kann manchmal aber Wochen dauern.

Sind verlässliche Messwerte dann nicht noch viel wichtiger, um solch einen Ausfall möglichst zu vermeiden?

Tom Janson: Ganz sicher, ohne Messwerte ist es unmöglich, ein Netz fundiert zu steuern, weder in der Mittel- noch in der Hochspannung. Nur fakten-, also messwert-basiert kann man einen Netzbetrieb oder einen Netzausbau steuern.

Marcel Karell: Und natürlich versucht man auch, durch neue Regelungen aus solchen Vorfällen Ableitungen für die Zukunft zu treffen. Man sammelt aus solchen Szenarien Erfahrungen, man versucht also zu erklären, welche Umstände zu Problemen geführt haben. Dann kann man zusätzliche Schutzfunktionen einbauen und messtechnisch überwachen. Das wird auch jetzt der Fall sein, wenn man genau weiß, was zu dem Ausfall geführt hat.

Apropos Zukunft: Für wie wahrscheinlich ist ein solcher Ausfall in Deutschland?

Tom Janson: Man kann ihn nicht ausschließen In diesem Fall war wohl auch in Deutschland eine Unterfrequenz zu spüren. Durch das europäische Verbundnetz ist das völlig nachvollziehbar.

Trotzdem ist die Situation in Deutschland eine andere. Zum Beispiel liegen Spanien und Portugal auf einer Halbinsel, die einzige Verbindung zum europäischen Verbundnetz führt über Andorra und Frankreich. Deutschland hingegen ist in alle Richtungen im Verbundnetz an europäische Partner angeschlossen.

Was das Risiko schon mal streut?

Tom Janson: Genau, das europäische Verbundnetz kann solch einen Vorfall in einer gewissen Größe auffangen. Und Deutschland verfügt schlicht über einige Anschlusspunkte mehr als die Länder auf der iberischen Halbinsel.

Außerdem ist das deutsche Netz vermutlich eines der zuverlässigsten der Welt. Wir haben viele Redundanzen, das Energienetz ist eng vermascht. Mit vielen modernen Schutzgeräten und Anlagen im Vergleich zu anderen Ländern.

Wir sind beispielsweise, was die Schutztechnik angeht, sehr gut aufgestellt im Vergleich auch zu anderen EU-Ländern. Die Wahrscheinlichkeit, dass so etwas in Deutschland passiert, ist sehr gering. Aber ausschließen kann man das nie.

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