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Solarbrief
SOLARBRIEF
2 | 2018
Karikatur: Gerhard Mester / sfv
Waldbrände entwickeln sich zur Katastrophe
CO2 zurückholen - aber wie?
Mehr als 100 Prozent Erneuerbare Energien!
Versorgungssicherheit und Zukunftsvorsorge nicht in die Hand
gewinnorientierter Konzerne
2
Versorgungssicherheit Belgische Atomgefahr
4.. Umdenken bei der Stromversorgung [1]
Versorgungssicherheit und Zukunftsvorsorge gehören nicht 40.. Neue Kritik an Reaktorsicherheitskommission (RSK):
in die Hand von gewinnorientierten Konzernen: Befangenheit zu Tihange/Doel
Von Wolf von Fabeck Atomkraftgegner entsetzt über Umweltministerin Schulze -
RSK-Chef Wieland verwickelt sich in Widersprüche - Warum
7.. Umdenken in der Stromversorgung [2] schweigt NRW-Ministerpräsident Laschet bislang?
Der Umstieg auf Solar- und Windenergie darf nicht auf
Kosten der Versorgungssicherheit gehen: 41.. EU-Vertragsverletzungsverfahren gegen Belgien
Von Wolf von Fabeck wegen mangelnder Atomsicherheit
Von Herbert Hoting
13.. 100% Erneuerbare im Stromnetz:
Am 1. Mai 2018 war es soweit!
Von Prof. Eberhard Waffenschmidt Betreiberschutz & Technik
14.. Vergesst den Eigenverbrauch und macht die
Dächer voll 44.. PV-Altanlagen: Sicherung des Weiterbetriebs
Von Prof. Dr. Volker Quaschning nach Ablauf der Vergütung
Diskussionsvorschlag: Von Susanne Jung
49.. Schutz personengebundener Daten im
CO2-Rückholung und Emissionen vermeiden Marktstammdatenregister?
Rückmeldung der Bundesnetzagentur (BNetzA) auf Anfrage
des SFV: Von Susanne Jung
3.. CO2-Rückholen oder nicht?
Editorial von Wolf von Fabeck 50.. Umweltrisiken durch Solarmodule?
Informationen zu einem Studienergebnis:
16.. Unsere letzte Chance - Wir brauchen mehr Von Petra Hörstmann-Jungemann
als 100 Prozent Erneuerbare Energien
Kohlenstoff aus der Atmosphäre holen und jedes technisch
anfallende CO2 recyceln: Von Wolf von Fabeck Energieschule
20.. Das Potenzial des Baustoffes Holz
Von Prof. Wolfgang Huß 31.. Das Energieschule-Projekt im Landkreis
Amberg-Sulzbach
24.. Viel weniger Emissionen nur mit viel weniger Tieren Von Manfred Klemm und Hans-Jürgen Frey
Die Klimapolitik kann zu einer besseren Tierhaltung in
Deutschland beitragen. Umgekehrt kann die Landwirtschaft
auch den Klimaschutz fördern: Von Tobias Reichert Kolumnen
26.. Pflanzenkohle - Ein Missing Link für das 1,5°C-Ziel
Landwirtschaft als Dienstleistung für Umwelt, Klima, Erneu- 42.. Wo bleibt die Anti-Verbrenner Bewegung?
erbare Energie und Nahrungsmittel: Von Martin Unfried
Von Daniel Kray und Hans-Peter Schmidt
43 .. Wenn Schulze die Regierung sprengt
30.. Seminar zu Terra Preta in der Wer sagt, dass nur die CSU ein Recht auf irre Politik hat?
Landvolkshochschule Freckenhorst Wegen Rechtsbruch und Notstand müsste eigentlich die
Umweltministerin austicken: Von Bernhard Pötter
Kohleausstieg
Nachrichten und Aktionen
32.. Wald statt Kohle
4 Jahre Waldspaziergänge im Hambacher Wald – Rück- und 51.. SFV-Infostelle Koblenz auf Markt der
Inhaltsverzeichnis
Ausblick: Von Michael Zobel Nachhaltigkeit im Juni
Von Thomas Bernhard
34.. Folgen des Braunkohletagebaus im Rheinland
Von Lea Heuser 52... Nachrichten:
FÖS-Studie: Kohleausstieg würde jährlich Milliarden ein-
35.. „Eine Reise in die Unter RWE lt“
sparen, PV-Pflicht in Tübingen, Kohleausstieg: NRW-Minis-
Informationen zum gleichnamigen Film:
terpräsident Laschet zur Kohlekommission, Volksbegehren:
Von Todde Kemmerich
Klimaschutz in die Bayerische Verfassung
36.. Eigentum verpflichtet
Rüdiger Haude bei der RWE-Hauptversammlung:
Von Rüdiger Haude
Leserbrief und Internes
38.. Kohleausstieg nicht auf die lange Bank schieben! 53.. Leserbrief: Von Thomas Pade
Informationen zur Kohlekommission:
54.. SFV-Mitgliederversammlung 2018 und Tagung
Von Susanne Jung
„Energiespeicher - Schlüssel für die Energiewende“
54.. Lokale Infostellen des SFV
54.. Datenschutz und Impressum
55.. SFV-Mitgliedsantrag
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Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V.
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CO2-Rückholen notwendig oder nicht?
Editorial
Derzeit gibt es eine heiße Die Vorstellung, die Temperaturen würden dann noch weiter
Diskussion unter den aktiven bis auf 1,5 Grad - vielleicht auch bis 2 Grad ansteigen aber
Mitgliedern des Solarenergie- dann würde Schluss mit dem Temperaturanstieg sein, ist die
SPANKA-Fotos Fördervereins Deutschland. Meinung der einen Diskussions-Partei.
Es geht um die sogenannten
Kippelemente im Klimageschehen. Man spricht auch von Die andere Diskussionspartei geht davon aus, dass das Wald-
positiven Rückkopplungen. Unter dem Link [1] erklärt das brandgeschehen sich bereits verselbstständigt hat und erst
Potsdam Institut für Klimafolgenforschung (PIK), was damit dann aufhören wird, wenn es keine nennenswerten Wälder
gemeint ist. Auch wenn die Diskussion im SFV noch nicht mehr gäbe. Und die dann zu erwartenden Temperaturen
entschieden ist, so sollen Sie, liebe Mitglieder, doch wissen, seien absolut tödlich.
worum es geht:
Es müsse deshalb ein seit 1999 bekanntes technisches Verfah-
Die auffällige weltweite Zunahme der Waldbrände - inzwi- ren [2] weiter entwickelt und rasch zur Serienreife gebracht
schen sogar in den borealen Wäldern Schwedens - ist ein werden, mit dem bei dezentraler Anwendung in großem
Anzeichen dafür, dass die positive Rückkopplung der Wald- Umfang und stetig weiter zunehmender Menge
brände bereits eingesetzt hat. • CO2 aus der Atmosphäre zurückgeholt wird,
• Die Kohlenstoffatome des zurückgeholten CO2 in eine la-
Waldbrände erzeugen zusätzliche CO2-Emissionen und (das
gerfähige, klima-unschädliche flüssige oder feste Verbindung
wird bisweilen vergessen:) sie vermindern die chlorophyll-
gebracht werden, z.B. Methanol
tragenden Blatt- oder Nadelflächen, die notwendig sind,
um CO2 aus der Atmosphäre zurück zu holen. Beides führt • diese lagerfähige Verbindung in natürliche Hohlräume
mit dazu, dass die CO2-Konzentration der Atmosphäre noch oder in reihenweise zu errichtende Tanks unter die Erde
schneller ansteigt als zuvor. gebracht wird.
Mehr CO2 in der Atmosphäre erhöht die Oberflächentem- Ich will nicht verhehlen, dass ich dieser zweiten Meinung
peratur der Erde. anhänge.
Höhere Temperaturen führen zu mehr Waldbränden und Auf jeden Fall aber wünsche ich Ihnen allen einen erträglich
mehr Austrocknung. kühlen Spätsommer.
Bei den herrschenden Temperaturen und der großen Trocken- Ihr Geschäftsführer
heit werden die Waldbrände nicht von alleine aufhören.
Waldbrände erzeugen also weiterhin zusätzliche Millionen
von Tonnen CO2-Emissionen und vermindern die chloro-
phylltragenden Flächen, die notwendig sind, um CO2 aus
der Atmosphäre zurück zu holen. [1] „Auf dem Weg in die „Heißzeit“? Planet könnte kritische Schwelle
überschreiten“ https://www.pik-potsdam.de/aktuelles/pressemitteilun-
In der vereinsinternen Diskussion stehen sich jetzt zwei gen/auf-dem-weg-in-die-heisszeit-planet-koennte-kritische-schwelle-
Meinungen gegenüber: ueberschreiten
[2] Dr. Michael Specht et al, https://www.sfv.de/pdf/Report_000700_
Genügt es, wenn sämtliche CO2-Emissionen der Energie- ZSW_CO2_to_MeOH_LQ2.pdf, siehe auch Seite 11 dieses Solarbriefs
wirtschaft, der Bauwirtschaft, der Landwirtschaft, der Ver-
kehrswirtschaft, der organischen Chemie und aller sonstigen
Editorial
Wirtschaftszweige so schnell wie irgend möglich auf Null
gebracht würden? Oder genügt es nicht?
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Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V.
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Umdenken bei der Stromversorgung [1]
Versorgungssicherheit und Zukunftsvorsorge gehören nicht in die Hand
von gewinnorientierten Konzernen
Von Wolf von Fabeck
Versorgungssicherheit
In der deutschen Stromversorgung richtet sich die Stromerzeugung grundsätzlich nach dem Strombedarf der
Stromverbraucher. Werden die deutschen Stromversorger diesem hohen Anspruch gerecht - oder haben sie nur Glück
gehabt, dass es bisher nicht zum großen Blackout gekommen ist?
Im Jahr 2016 musste jeder Verbraucher nur noch eine durch- Autor
schnittliche Unterbrechung der Stromversorgung von 12,8
Minuten hinnehmen. [1] Dieses erfreuliche Ergebnis verführt Dipl.-Ing. Wolf von Fabeck ist
Geschäftsführer des SFV.
allerdings zu einer gefährlichen Sorglosigkeit, von der in
diesem Beitrag die Rede sein soll. Er studierte Maschinenbau an der Technischen
Hochschule in Darmstadt; war als Berufsoffi-
zier in der Bundeswehr in verschiedenen Posi-
tionen tätig; den längsten Teil seiner Dienstzeit
arbeitete er als Dozent an der Fachhochschule
Versorgungssicherheit als unverzichtbare des Heeres in Darmstadt, Lehrfächer Techni-
Überlebensvoraussetzung sche Mechanik und Kreiseltechnik und wurde
zum Dekan und Leiter des Fachbereiches
Eine hohe elektrische Versorgungssicherheit ist nicht nur Mathematik, Naturwissenschaften und Da-
ein Standortvorteil für die deutsche Volkswirtschaft. Die tenverarbeitung berufen.
Versorgungssicherheit ist inzwischen zur unverzichtbaren Er schied auf eigenen Wunsch vorzeitig aus der Bundeswehr aus. 1986
Überlebensvoraussetzung für die Bevölkerung geworden initiierte er die Gründung des Solarenergie-Fördervereins Deutsch-
und hat damit - unbemerkt von der Öffentlichkeit - einen land e.V. und ist dort seitdem ehrenamtlich tätiger Geschäftsführer.
Sein wichtigstes Anliegen ist Klimaschutz durch Umstellung der
neuen Stellenwert gewonnen.
Energiebereitstellung auf mehr als 100 Prozent Solar- und Wind-
energie, massive Einführung chemischer Langzeitspeicher sowie
Das Büro für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Rückholung und Recycling von CO2 zu einem kohlenstoffhaltigen
Bundestag (TAB) hat sich dieser Frage in einer umfangrei- flüssigen Energieträger als Kohlenstoffquelle für die organische
chen Studie angenommen [2]. Im Vorwort dieser Studie aus Chemie, als Endlager für CO2 und als Energielieferant für chemische
Langzeitspeicher.
dem Jahr 2010: „Gefährdung und Verletzbarkeit moderner
Gesellschaften – am Beispiel eines großräumigen und lan-
gandauernden Ausfalls der Stromversorgung“. heißt es dazu
erläuternd: „In modernen, arbeitsteiligen und hochtechni- Beim Lesen dieser Zeilen kommt einem leicht die trojanische
Versorgungssicherheit
sierten Gesellschaften erfolgt die Versorgung der Bevölkerung Seherin Kassandra in den Sinn, die von Apollon verdammt
mit (lebens)notwendigen Gütern und Dienstleistungen durch worden war, dass sie zwar alles Unheil vorhersehen konnte,
ein hochentwickeltes, eng verflochtenes Netzwerk »Kritischer aber niemand ihre berechtigten Warnungen glaubte.
Infrastrukturen«. Dazu zählen u. a. Informationstechnik und
Telekommunikation, Transport und Verkehr, Energieversorgung In der Tat hat die Studie des TAB nicht die ihr gebührende
oder das Gesundheitswesen. Diese sind aufgrund ihrer internen Aufmerksamkeit gefunden, vielleicht weil es den meisten
Komplexität sowie der großen Abhängigkeit voneinander Menschen sehr schwer fällt, sich die verheerende Auswirkung
hochgradig verletzbar. Terroristische Anschläge, Naturkatast- zeitlicher Verzögerungen in einem hochgradig vernetzten
rophen oder besonders schwere Unglücksfälle haben nicht erst System vorzustellen. Dazu ein kleines Gedankenspiel:
im zurückliegenden Jahrzehnt offenkundig gemacht, welche
weitreichenden Folgen die Beeinträchtigung oder der Ausfall
kritischer Infrastrukturen für das gesellschaftliche System ins- Die Forderung "Just in time" ist grundle-
gesamt haben können. gend für die Effizienz unseres hochgradig
Aufgrund der nahezu vollständigen Durchdringung der Lebens- vernetzten Systems
und Arbeitswelt mit elektrisch betriebenen Geräten würden Die Effizienz unseres Wirtschaftssystems beruht vornehmlich
sich die Folgen eines langandauernden und großflächigen darauf, dass nahezu alles „Just in time“ geschehen muss.
Stromausfalls zu einer Schadenslage von besonderer Qualität Wenn eine Ladung leicht verderblicher Lebensmittel ERST
summieren. Betroffen wären alle kritischen Infrastrukturen, KURZ NACH dem Abflug des Transportflugzeuges am Flug-
und ein Kollaps der gesamten Gesellschaft wäre kaum zu ver- hafen ankommt, ist sie verloren. Die Empfänger am Zielort
hindern. Trotz dieses Gefahren- und Katastrophenpotenzials ist können das geplante Festessen nicht servieren. Die Gäste
ein diesbezügliches gesellschaftliches Risikobewusstsein nur in reisen vergeblich an. Der Lieferant hat einen finanziellen
Ansätzen vorhanden.“ (Hervorhebung durch den Verfasser.) Verlust usw.. Ein harmloses Beispiel - aber ausschmückungs-
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fähig. Man könnte ein Gesellschaftsspiel daraus machen: ‚Wem um das eingangs erwähnte Gleichgewicht zwischen Stromer-
fällt noch eine nachteilige Folge ein?‘ zeugung und Stromverbrauch. Wenn die Stromverbraucher
plötzlich mehr elektrische Leistung benötigen, als die Erzeuger
Besonders dramatisch sind Verzögerungen, wenn eine erwar- zur Zeit liefern können, wird zusätzliche ‚Regelenergie‘ benötigt.
tete Hilfe ausbleibt, wenn die Feuerwehr beim Ausbruch eines Aber nicht an allen Stellen des großen Verbundnetzes werden
Waldbrandes nicht erreicht werden kann, wenn die Polizei nicht die Verbraucher mehr verbrauchen als erwartet, an manchen
kommt, obwohl die Einbrecher bereits die Haustür aufbrechen, Stellen wird es auch weniger sein. In solchen Fällen ergibt sich
oder wenn die passende Blutkonserve bei einer Operation auf voll-automatisch ein Ausgleich. Und was nicht vollautomatisch
sich warten lässt. ausgeglichen wird, dorthin kann mit Lichtgeschwindigkeit von
überall her über das europaweite Fernübertragungsnetz Rege-
In einem derart auf zeitliche Abstimmung angewiesenen Sys- lenergie gesendet werden. (eventuell auftretende ‚Inter Aerea
tem wirkt es sich katastrophal aus, wenn viele unvermutete Oszillations‘ lassen sich durch geeignete Maßnahmen dämpfen,
kleine Katastrophen gleichzeitig an vielen Stellen auftreten. aber das muss hier nicht weiter erläutert werden.) Entscheidend
Und wie lassen sich solche Katastrophen besser verbreiten - ist: je größer das Verbundnetz ist, desto mehr glaubt man, an
so könnten Terroristen überlegen - als mit der Elektrizität, die Sicherheitsvorkehrungen sparen zu können!!
fast mit Lichtgeschwindigkeit Europa von Portugal bis Polen
durcheilt. Dieser unerfreuliche Gesichtspunkt sollte nicht ganz
außer Acht gelassen werden. Das Restrisiko steigt durch den Zusammen-
schluss der nationalen Verbundnetze zu
Das europäische Verbundsystem (jetzt „EV“ früher „UCTE“) ist
ein europaweites engmaschiges Stromnetz aus Hoch- und einem Europäischen Verbundsystem (EV)
Hochspannungsleitungen zur Verteilung von elektrischer Die von Wikipedia genannte Begründung für den Zusammen-
Energie. Es gehört zu den größten Maschinen der Welt. Mil- schluß der nationalen Stromnetze zu einem europäischen Ver-
lionen von Erzeugern und Abermillionen von Verbrauchern, bund (EV) verweist auf die Möglichkeit, dass zufälliges Fehlen
Tausende von Batteriespeichern und Hunderte von Pump- von Leistungsreserven (Regelenergie oder Momentanreserven)
speicherkraftwerken, ein Gewirr von Mittelspannungs- und durch überschüssige Leistungsreserven in anderen angeschlos-
Niederspannungsleitungen, Transformatoren und sonstigen senen nationalen Netzes sich gegenseitig ausgleichen kann.
Schaltanlagen ist daran angeschlossen und es gibt unendlich
viele Störungsmöglichkeiten, die sich - wenn sie gleichzeitig Diese Begründung enthält nicht nur einen, sondern mindestens
auftreten - gemäß einer Studie der TU Dresden [3] gegenseitig vier bedenkliche Fehler.
verstärken und hochschaukeln können. Wenn in einem solchen
Fall die richtige Reaktion unterbleibt oder zu spät kommt, oder 1. Die Regelenergie soll nicht nur in den „meisten“ denkbaren
wenn es vielleicht auch gar keine „richtige“ Reaktion mehr gibt, Fällen, sondern sie soll auch im schlimmsten denkbaren Fall
kann es zur Zerstörung überlebenswichtiger Stromerzeugungs- ausreichen. Eine worst-case Betrachtung gehört bei relevanten
oder Schaltanlagen kommen und letztlich sogar zum totalen Sicherheitsfragen immer dazu!
Blackout, bei dem aufgrund der noch zu beschreibenden sons-
tigen Zerstörungen der Infrastruktur ein Wieder-Anfahren des 2. Die Komplexität des Systems nimmt bei Vergrößerung zu
Stromversorgungssystems unmöglich wird. und erschwert die Vorhersagbarkeit seiner Reaktionen und
damit die Wahrscheinlichkeit einer fehlerhaften Reaktion. Die
Schadenswahrscheinlichkeit nimmt also zu.
Gigantomanie als Selbstzweck?
3. Die Schwere des Schadens bei einem Versagen nimmt
Größer ist nicht besser! ebenfalls zu.
Hunderte von gut funktionierenden Stromversorgungssys-
temen auf Inseln in allen Teilen der Welt sowie die Stromver- 4. aus 2 und 3 ergibt sich
sorgungen auf Luxus-Kreuzfahrtschiffen beweisen, dass auch Restrisiko = Schadenswahrscheinlichkeit • Schadenshöhe
kleine Stromversorgungssysteme in der Lage sind, zuverlässig
und preiswert elektrische Energie für alle denkbaren Zwecke Das unerfreuliche Ergebnis unserer Überlegungen lautet: Das
zu liefern. Restrisiko steigt mit der Größenzunahme des Versorgungsge-
bietes.
Interessant sind in diesem Zusammenhang die Begründungen
unserer Stromversorger, warum es ausgerechnet in Europa
trotz zunehmender Komplexität und sogar trotz möglicher Die Studie des Büros für Technikfolgen-Ab-
kartellrechtlichen Einwände dennoch eine solche Monster- schätzung beim Deutschen Bundestag (TAB)
Lösung geben muss. beschreibt furchtbare Folgen
Die einzige uns bekannte Begründung lautet: „Je größer eine Mit dem hier vorgelegten Beitrag wollen wir die Warnungen
Regelzone ist, desto kleiner ist der relative Bedarf an Regelenergie, des TAB [2] wieder in die öffentliche Diskussion bringen. Wem
da die Ursachen für die Schwankungen meistens voneinander un- es (zu Recht) vor den Gefahren der Atomenergie graut, der hat
abhängig sind und sich daher teilweise gegenseitig kompensieren“. noch erheblich mehr Anlass, sich vor den Auswirkungen eines
(Wikipedia) Dieser Satz bedarf einer Erläuterung: Es geht hier großflächigen und langdauernden Blackouts zu fürchten. Dies
wird beim Lesen des TAB-Beitrages überdeutlich.
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Die Warnungen des TAB richten sich gegen keine Organisation, Auch der Vorschlag, die verbliebenen Energiemengen reihum
auch nicht gegen die Stromwirtschaft. Sie beschreiben nur mit nacheinander den verschiedenen Regionen Deutschlands
unterkühlten Worten, was bei einem weiträumigen und lang- zuzuteilen und die übrigen Regionen vorübergehend vom
dauernden Blackout geschehen würde und wie aussichtslos die Stromnetz abzuklemmen widerspricht der Forderung, dass die
hierfür vorgesehenen Gegenmaßnahmen sind. Wie es zu einem Strommengen just in time geliefert werden müssen.
solchen Blackout kommen kann, das bleibt offen.
Fazit: Während eines langdauernden und großräumigen Strom-
Das Hauptrisiko ergibt sich nach Überzeugung des Verfassers ausfalles gibt es keine staatlich gestützte Markteinführung der
aus der zunehmenden Größe des europäischen Verbundnetzes, dringend benötigten Langzeitspeicher für Sonnen- und Wind-
wie im vorhergehenden Abschnitt vorgerechnet. energie mehr. „Morgen ist es zu spät“ heißt es in dem Thriller
„BlackOut“ von Marc Elsberg. [4]
Argumentation auf niedrigstem Niveau
Es zeigt sich - wieder einmal! - dass man Versorgungssicherheit
Wenn die Großkonzerne ihr Vabanque-Spiel
und Zukunftsvorsorge nicht gewinnorientierten Konzernen verlieren, verlieren Tausende von uns Ge-
überlassen darf, die nach den Regeln des freien Marktes agieren. sundheit, Vermögen und Leben
Für sie gilt vielfach: „Der Zweck heiligt die Mittel“. Das gilt auch
Empörend ist bei diesen Vorschlägen, dass sie offenbar nicht
für die Bedenkenlosigkeit der Überzeugungsarbeit, die von den
ernst gemeint sind, sondern nur zur Beruhigung der technisch
Stromkonzernen geleistet wird.
uninformierten Bevölkerung dienen sollen. Empörend ist auch,
dass die „Energiepolitiker“ keinen Widerspruch anmelden. Wie
Selbst in Fachbeiträgen zur Frage der elektrischen Versorgungs-
lange wollen wir uns das noch gefallen lassen? Wollen wir das
sicherheit stößt man von Zeit zu Zeit auf abstruse Begründun-
Vabanque-Spiel der Großkonzerne weiter unterstützen? Ja, es
gen, warum denn die Gefahr eines großen Blackouts nur gering
ist ein Vabanque-Spiel, aber ein sehr einseitiges. Wenn es gut
einzuschätzen sei. Das abstruseste Argument lautet: „So etwas
geht, stecken sie die Gewinne ein, wenn es missglückt, verlieren
ist noch nie passiert, deswegen ist es extrem unwahrscheinlich.“
viele Tausende von uns ihre Gesundheit, ihr Vermögen, ja ihr
Nicht sehr überzeugend: Nun lebe ich schon über 80 Jahre und
Leben.
bin noch immer nicht gestorben. Ist mein Tod deshalb extrem
unwahrscheinlich?
Wenn wir uns wehren wollen, müssen wir die besseren Ar-
gumente haben. Deswegen: Fortsetzung folgt in „Umdenken
Und gleich noch eine ‚Scheinlösung‘ für Leute, die unbedingt
bei der Stromversorgung [2]“.
beruhigt werden wollen: „Wenn die elektrische Energie einmal
wirklich nicht ausreicht, dann erledigen wir die überlebens-
wichtigsten Aufgaben eben hintereinander. Zuerst die Trink-
wasserpumpen, (denn Trinkwasser ist am wichtigsten), dann die Verweise
Benzinpumpen, dann die Abwasserpumpen, dann die Melkma-
schinen, dann die Kühlhäuser oder irgendwie so ähnlich und [1] BNetzA: Kennzahlen der Versorgungsunterbrechungen Strom,
auf das Fernsehen müssen wir wohl verzichten. Hauptsache, das https://www.bundesnetzagentur.de/DE/Sachgebiete/Elektrizi-
Netz bleibt stabil.“ Dieser Lösungsansatz ist schon deswegen taetundGas/Unternehmen_Institutionen/Versorgungssicherheit/
Versorgungsunterbrechungen/Auswertung_Strom/Versorgungsun-
unsinnig, weil all die genannten Geräte die Stromlieferungen
terbrech_Strom_node.html;jsessionid=C5D67DCFD71F89AA5DD39
„Just in time“ benötigen und die Trinkwasserpumpen auch AA8D5522CD5
dann noch benötigt werden, wenn die Benzinpumpen bereits [2] Büro für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag:
laufen. Abstrakt formuliert: Eine quantifizierbare Menge (auch Gefährdung und Verletzbarkeit moderner Gesellschaften – am Beispiel
elektrische Energie ist quantifizierbar) nimmt nicht zu, wenn eines großräumigen und langandauernden Ausfalls der Stromver-
man sie portionsweise zuteilt. Auch bei Nahrungsmitteln würde sorgung, http://www.tab-beim-bundestag.de/de/untersuchungen/
das nicht funktionieren. Man bekämpft eine Hungersnot nicht u137.html
dadurch, dass man zuerst die Hülsenfrüchte zuteilt, dann die [3] Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation: Ausfälle
im Stromnetz, https://www.ds.mpg.de/3255549/180525_pm_strom-
Kartoffeln, dann das Mehl und dann das Gemüse.
ausfall
[4] Marc Elsberg: Blackout - Morgen ist es zu spät,
https://de.wikipedia.org/wiki/Blackout_–_Morgen_ist_es_zu_spät
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Umdenken bei der Stromversorgung [2]
Der Umstieg auf Solar- und Windenergie darf nicht auf Kosten der
Versorgungssicherheit gehen
Von Wolf von Fabeck
Der erste Beitrag zum Thema „Umdenken bei der Stromversorgung [1]“ befasste sich kritisch mit der Frage, ob man gewin-
norientierte Konzerne mit der Versorgungssicherheit für die Bevölkerung betrauen sollte und ob der Zusammenschluss
der nationalen Stromnetze zu einem gigantischen Europäischen Verbund (EV) die Versorgungssicherheit beeinträchtigt.
Der hier folgende Beitrag „Umdenken bei der Stromversorgung [2]“ nennt und begründet dringende Maßnahmen, die
bei der Umstellung auf Solar- und Windenergie endlich ergriffen werden müssen.
Eine hohe elektrische Versorgungssicherheit ist inzwischen tenen Elektrifizierung aller Lebensbereiche weiter zugenom-
zur unverzichtbaren Überlebensvoraussetzung für die Bevöl- men. Das gesamte Informationswesen wird inzwischen elekt-
kerung geworden. Liest man allerdings die Vorschläge der risch bzw. elektronisch betrieben. Ein Stromausfall würde die
Stromwirtschaft im Zusammenhang mit der Umstellung auf Nervenbahnen des aufgeblähten Organismus lähmen wie
die Erneuerbaren Energien, so gewinnt man den Eindruck, ein Nervengift. Dringende Warnungen könnten nicht mehr
als nähmen die zuständigen Manager weder den Schutz der weitergegeben, Abwehrmaßnahmen könnten nicht mehr
Bevölkerung vor dem Klimawandel noch vor einem denkba- koordiniert, Hilfe nicht mehr angefordert werden.
ren Zusammenbruch der Stromversorgung ganz ernst. Als
Umweltschutz- und als Energiewende-Verein, fühlen wir uns
hier gleich doppelt angesprochen. Gewinnstreben sowie Haftungsbeschrän-
kung zu Gunsten der Netzbetreiber statt
Zukunftsvorsorge - Das Grundübel
Blackouts ausschließlich als vorgeschobe-
nes Argument gegen die Energiewende Die Gefährdung der Versorgungssicherheit erklärt sich
letztlich aus dem Gewinnstreben der agierenden Konzerne,
Wie häufig im Leben ist Unkenntnis der Gefahren der die die Wirtschaft und die Bevölkerung mit Strom versor-
Hauptgrund für die Vernachlässigung der Sicherheit. In der gen. Einerseits ist es ihre Aufgabe, jede Stromnachfrage
bekannten Ballade von Gustav Schwab, „Der Reiter und der umgehend zu befriedigen. Andererseits möchten sie jede
Bodensee“ [1] stirbt der Reiter sogar vor Entsetzen, als er zusätzliche Sicherheitsanstrengung vermeiden. „In einem
erfährt, dass er unwissentlich quer über den zugefrorenen Stromversorgungssystem muss zu jedem Zeitpunkt so viel elekt-
Bodensee geritten ist. Ganz so empfindsam sind die Manager rische Leistung bereitgestellt werden, wie von den Verbrauchern
der großen Stromkonzerne nicht. zum gleichen Augenblick verbraucht wird“, so formuliert ein
Lehrsatz. Er gilt für Millisekunden bis für mehrere Stunden.
Die Gefahr eines Blackouts wird von den Strom-Managern Falls diese Gleichheit nicht exakt erreichbar ist, verlassen sich
Versorgungssicherheit
allenfalls als Argument gegen Sonnen- und Windenergie ins die Organisatoren in den ersten Sekunden auf die Trägheit
Feld geführt, obwohl gerade die Sonnen- und Wind-Energie („Momentanreserve“) der verschiedenen Stromerzeuger und
- natürlich im Zusammenwirken mit Speichern, insbesondere Verbrauchsmaschinen und für den Fall, dass die Anpassung
mit Langzeitspeichern - die einzige realistische Abwehrstrate- der Erzeuger an die Verbraucher etwas länger dauert, halten
gie gegen den galoppierenden Klimawandel darstellen. Seit sie Primär- oder Sekundär- oder gar Tertiär-Regelleistung
der Klimakonferenz Dezember 2015 in Paris ist das weltweit bereit. Man könnte sich das wie ein Reparaturset, sozusagen
akzeptiert. Dass ihr Konzern bei weiterer Verzögerung der als Not-Verbandskästchen vorstellen. Das Verbandskästchen
Umstellung auf Solar- und Windenergie in Anbetracht der ist allerdings sehr spärlich befüllt und darin liegt der eigent-
aufflammenden Waldbrände buchstäblich selbst mit dem liche Skandal. Nur eine Primär-Regelleistung von 3 GW ist für
Feuer spielt, ist diesen Managern aber anscheinend immer Routine-Reparaturfälle vorgesehen - weniger als ein Prozent
noch nicht bewusst. [2] der Spitzenlast im Europäischen Verbundnetz. Viel zu wenig!
Eine sträfliche Leichtfertigkeit! Über die unzureichende
Und damit sind wir wieder mitten im Thema, bei der Gefahr Menge der darüber hinaus vertraglich bereitgehaltenen Se-
eines großräumigen langdauernden Zusammenbruchs der kundär-, Tertiär- und Quartär-Regelleistung im Reparaturset
Stromversorgung und beim „Kollaps der gesamten Gesell- müssen wir hier gar nicht weiter diskutieren.
schaft“ und dem „fehlenden diesbezüglichen gesellschaft-
lichen Risikobewusstsein“. Es handelt sich hier um wörtliche
Zitate aus einer Studie des wissenschaftlichen Büros für
Abschätzung von Technikfolgen beim Bundestag (TAB). [3] Warum brauchen wir Langzeitspeicher?
Langzeitspeicher waren in der fossilen Stromversorgung
Europas Verletzlichkeit bei Stromausfällen hat seit dem Er- eine Selbstverständlichkeit, über die nicht einmal diskutiert
scheinen der TAB-Studie im Jahr 2010 wegen der fortgeschrit- wurde. Jedes Fossilkraftwerk hat seinen Kohlebunker. Bei
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Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V.
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den Braunkohlekraftwerken befindet sich die Braunkohlegrube len, ist eine der wichtigsten Aufgaben dieses jetzt vorliegenden
zumeist gleich nebenan. Und Gaskraftwerke können über die Beitrags.
Erdgasleitungen nahezu beliebig viel Erdgas aus den großen
unterirdischen Erdgasspeichern abrufen. Für den Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V. (SFV) und
die mit uns befreundeten Organisationen bedeutet das Thema
Aus all diesen Speichern konnten die Fossilkraftwerke immer Langzeitspeicherung seit Jahren die größte Herausforderung.
ziemlich genau die Menge an Energie abrufen, die sie brauch- Es gilt, die Bevölkerung, die Medien, die Energiepolitiker und
ten, um die Wünsche ihrer Stromkunden zu erfüllen und um das letztlich den Gesetzgeber zu überzeugen.
Gleichgewicht zwischen Leistungsverbrauch und Leistungslie-
ferung herzustellen. Die Feinabstimmung wurde dann endlich Die Auskünfte der Stromwirtschaft, dass Langzeitspeicher für
mit Hilfe der Pumpspeicherkraftwerke (PSK) vorgenommen. Wind- und Sonnenenergie ineffizient und viel zu teuer seien,
treffen nur für die Anfangsphase zu. Massenproduktion würde
Die beeindruckende bauliche Größe von Pumpspeicherkraft- die Verhältnisse rasch verbessern, wie die Photovoltaik vor 10
werken verführt elektrotechnische Laien leicht zu dem Irrtum, Jahren bewiesen hat.
dass es sich bei den PSK um ideale Langzeitspeicher handeln
müsse. Dies ist leider überhaupt nicht der Fall. Die PSK sind
bewährt, sind zuverlässig, haben eine hohe Lebensdauer und
Wozu brauchen wir Momentanreserven?
haben einen guten Wirkungsgrad. ABER sie haben nur eine sehr
geringe Kapazität. Schon nach wenigen Stunden Betrieb mit Bedenkt man, dass hierzulande jeder Stromverbraucher seine
Nennleistung sind sie leer. Alle 30 PSK Deutschlands können Geräte nach Belieben ein- und ausschalten kann, dann begreift
nur so viel Strom speichern, dass sie die gesamte deutsche man erst, wie schwierig es für die Stromerzeuger ist, immer
Stromversorgung nur für knapp eine Stunde aufrecht erhalten gerade die richtige Menge elektrischer Energie zu erzeugen.
könnten. Abstrahiert man, so könnte man sagen: Es geht um aktives
Aufrechterhalten eines labilen Gleichgewichts unter der Er-
Wenn es den Klimawandel nicht gäbe und wenn die Kohlevor- schwernis zufallsbedingter Störungen: Die Angelegenheit ist so
kommen unendlich wären und wenn das Stromnetz noch auf sicher wie der Tanz eines gut trainierten Seiltänzers auf einem
das Staatsgebiet des ehemaligen deutschen Reichs beschränkt ungesicherten Hochseil bei stürmischem Wetter.
geblieben wäre und wenn es keine Terroristen gäbe, hätte
man die Stromversorgung wie gehabt problemlos fortsetzen Haben Sie einmal einen senkrecht stehenden Zeigestab auf der
können. Fingerspitze balanciert? Das geht noch gerade. Aber versuchen
Sie einmal, einen senkrecht stehenden Bleistift auf dem Zeige-
Anfang dieses Jahrhunderts kamen jedoch die fluktuierenden finger zu balancieren. Wetten, dass Ihre Reaktionen dafür nicht
Energien Wind- und Solarenergie dazu. Ihr Leistungsangebot schnell genug sind! Es kommt beim Balancieren auf schnelle
wechselt von Null bis zur installierten Höchstleistung und ist Reaktionen an.
- abgesehen vom Tag-Nacht-Wechsel der Solarenergie - nur
kurzfristig vorhersehbar. Gehen wir einmal von einem zukünftigen Stromnetz - im We-
sentlichen auf der Grundlage von Wind- und Solarstrom und
Bei einer Klimapressekonferenz des Deutschen Wetterdienstes einer großen Zahl von Langzeitspeichern aus. Erzeugungs- und
(DWD) am 6. März 2018 in Berlin hielt der Vizepräsident des Verbrauchsleistungen stehen in etwa im Gleichgewicht. Und
DWD, Dr. Paul Becker eine Rede zum Thema: Deutscher Wetter- nun endet gerade bei der Fußball-WM die erste Halbzeit. In
dienst analysiert wetterbedingte Ertragsausfälle erneuerbarer vielen Millionen von Haushalten werden gleichzeitig die Toilet-
Energien. [4] tenbeleuchtungen eingeschaltet und die Kühlschranktüren ge-
öffnet und der Stromverbrauch geht schlagartig in die Höhe.
Wichtigste Feststellung war seine Aussage, dass eine Kombina-
tion von Windkraft, Photovoltaik und Offshore-Anlagen sinnvoll Langzeitspeicher müssen das ausgleichen. Je nach Bauart ist
sei. Seine Rede endete jedoch mit dem nachdenklichen Satz: dafür eine gewisse Reaktionszeit notwendig.
„Aus meteorologischer Sicht spricht also nichts gegen einen
Synchrongeneratoren sind Maschinen, in denen sich ein‚Polrad‘
weiteren Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland und
bzw.‚Läufer‘ bestehend aus einem oder mehrere Permanentma-
Europa. Da das Wetter aber macht was es will, können wir niemals
gneten so dreht, dass die Magnetpole ganz dicht (aber ohne sie
ausschließen, dass eine extreme Windflaute zusammen mit einer
zu berühren) an mehreren Drahtspulen vorbeistreifen, die im
sonnenarmen Phase über Europa auftritt. Eine verantwortungs-
‚Stator‘ ringförmig befestigt und mit dem Stromnetz leitend ver-
volle Energiepolitik muss sich deshalb nicht nur um den Ausbau
bunden sind. Jeder Permanentmagnet hat je einen Nord- und
von Windkraft und Photovoltaik kümmern, sondern zugleich für
einen Südpol. Wenn der Läufer aus drei Permanentmagneten
ausreichend Reservekapazitäten sorgen.“
besteht, dann hat er also drei Nord- und drei Südpole. Im Stator
stehen diesen Polen drei Spulenpaare gegenüber. Diese ‚Syn-
Aus einer von Becker verwendeten Grafik konnte man herlei-
chronmaschine‘ kann entweder als Stromerzeuger (‚Generator‘)
ten: In den letzten 20 Jahren war ganz Europa viermal über die
laufen oder als ‚Elektromotor‘ oder einfach nur so, ohne Strom
beeindruckende Zeitdauer von zwei Tagen und zwei Nächten
zu erzeugen oder zu verbrauchen, aber voller Bereitschaft, im
ohne nennenswerte Wind- und Sonnenenergie.
Falle eines Falles ihre Mitwirkung rasch anbieten zu können.
Die Solar- und Windanlagen brachten keine Langzeitspeicher
Funktionsweise: Um die Funktionsweise einfach erklären zu
mit und nun fehlen sie. Das Fehlen der Langzeitspeicher ist
können, gehen wir von einer stark vereinfachten Synchron-
lebensgefährlich. Diese Gefahr deutlich und plausibel darzustel-
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Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V.
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maschine aus, in der sich nur ein einziger Permanentmagnet die Drehzahl der Windräder wird dann nach einigen Minuten
dreht, dessen Nord- und Südpol abwechseln an einer einzigen wieder langsam auf den optimalen Wert zurückgeführt.
Spule vorbeistreift. Diese vereinfachte Maschine wäre sogar
funktionsfähig. Sie hätte allerdings den Nachteil, dass ihre Der SFV fordert, dass alle größeren Windräder diese Fähigkeit er-
Drehrichtung zufallsbestimmt ist und sie nur ein geringes halten, weil in einem zukünftigen Stromversorgungssystem die
Drehmoment entwickelt. großen Synchrongeneratoren der Wärmekraftwerke wegfallen
und keine Momentanreserve mehr darstellen können.
• Generatorbetrieb: Wenn abwechselnd der Nord- und der
Südpol des Läufers an der Spule vorbeigeführt wird, entsteht
Auch aufladbare Batterien können „Momentanreserve“ lie-
in der Spule eine Wechselspannung
fern. Sie benötigen dazu eine elektronische Schaltung, die
• Motorbetrieb: Wenn durch die Spule ein Wechselstrom fließt, reaktionsschnell auf Frequenzänderungen reagiert. Wenn die
entsteht an der Seite der Spule, die dem Läufer zugewendet Frequenz zunimmt, nein sogar schon früher, wenn die Dauer
ist abwechselnd ein Nord- und ein Südpol. Gleichnamige Pole zweier Halbwellen (zwischen vier Nulldurchgängen) sich nur
stoßen einander ab. Ungleichnamige Pole ziehen einander an. geringfügig verkürzt, ist das ein Zeichen dafür, dass zu viel elek-
Während der Nordpol des Permanenmagneten sich der Spule trische Leistung im Netz ist. Die aufladbare Batterie erhält dann
nähert, weist diese Spule einen Südpol auf. In dem Moment den unbedingten Befehl zum Aufladen. Sie nimmt kurzfristig
aber, wenn der Nordpol des Permanentmagneten dem Südpol überschüssige Leistung aus dem Netz und gewinnt damit Zeit
der Spule gegenübersteht, wechselt die Spule ihre Magneti- für die notwendigen Ausgleichmaßnahmen.
sierung. Jetzt baut sich dort ein Nordpol auf, der den gerade
eben vorbeigeeilten Nordpol des Permanentmagneten von sich Wichtig ist, dass die Lieferung der Momentanreserve nicht auf
wegdrückt. (gleichnamige Pole stoßen sich ab). Wenn dieses eine digitale Anweisung des Netzbetreibers (oder eines terro-
Maschinchen an Wechselstrom mit 50 Hz angeschlossen würde ristischen Hackers) ausgelöst wird, sondern voll automatisch
und wenn man es so schnell anwirft, dass 50 mal pro Sekunde erfolgt.
der Nordpol des Magneten an der Spule vorbeikommt, dann
würde es diese Drehzahl beibehalten.
Und nun kommt das Ende der ersten Halbzeit bei der WM und
Warum ist der Split - die Aufspaltung eines
es fehlt plötzlich elektrische Leistung im Verbundnetz. Die Versorgungsgebietes - gefährlich? Wie kann
Synchrongeneratoren müssten von den Dampfturbinen sofort man sich darauf vorbereiten?
stärker angetrieben werden, doch das lässt auf sich warten.
Am 4.11.2006 um 22:10 wurde eine bei Papenburg über die Ems
Sie lassen also mit der Drehzahl nach. Dabei vermindert sich
führende Höchstspannungsleitung spannungslos geschaltet,
ihre mechanische Energie - und wohin geht die? Diese (die
damit ein großes Schiff von der Meyer-Werft gefahrlos unter
sogenannte ‚Momentanreserve‘) wird in elektrische Energie
der Leitung hindurchfahren konnte. Durch diesen Schaltvor-
umgewandelt. Zwar nehmen die Drehzahl und die Frequenz
gang wurde das Europäische UCTE-Netz( in dem bis zu die-
ab, aber die Abnahme geschieht nicht so schnell, als wenn es
sem Zeitpunkt ein Gleichgewicht zwischen Erzeugungs- und
die Momentanreserve nicht gegeben hätte.
Verbrauchsleistung herrschte), in zwei Teile aufgespalten [6].
Das Europäische Verbundnetz zerfiel in einen nordöstlichen
Und nun der Blick in die Zukunft: Die großen Synchrongenera-
Teil mit Leistungsüberschuss und einen südwestlichen Teil mit
toren werden mit den Wärmekraftwerken stillgelegt werden.
Leistungsdefizit. Sofort stieg die Frequenz im Nordosten an und
Wir weinen ihnen keine Träne nach, nur ihre Momentanreserve
im Südwesten sank sie ab. Ein Zusammenkoppeln war deshalb
würden wir gerne behalten. Den großen Synchrongenerator
nicht mehr möglich. Erst nach mehreren Stunden wurden die
von Biblis A hat man von der Antriebsturbine getrennt und
beiden Netzteile wieder miteinander vereinigt.
eine Anfahrhilfe montiert, [5] die ihn auf die Nenndrehzahl von
1500 Umdrehungen brachte, bei der die Synchronisation mit
Im hier angedeuteten Fall war es eine Fehlschaltung, die zum
dem 380-kV-Netz möglich wurde.
Auseinanderfallen des UCTE-Netzgebietes führte. Es gibt auch
andere mögliche Ursachen, Extremwetter, Sabotage, große
Da gäbe es jedoch auch eine gute Ersatzlösung. Auch die
Unfälle...
Windkraftanlagen haben rotierende Synchrongeneratoren und
zusätzlich sogar noch ihre Rotorflügel. Je nach Windstärke dre-
Wichtig ist eine Erkenntnis: Wenn ein großes Verbundnetz, bei
hen sich die Windkraftanlagen jeweils mit der Drehzahl, bei der
dem Erzeugungsleistung und Verbrauchsleistung im Gleichge-
sie ihren höchsten Wirkungsgrad erreichen. Der in ihrem Syn-
wicht stehen, plötzlich durch einen Unfall oder eine Fehlschal-
chrongenerator erzeugte Drehstrom wird gleichgerichtet und
tung in zwei Verbundnetze aufgeteilt würde, dann wäre es ein
dann durch Wechselrichter auf Netzfrequenz gebracht. Durch
großer Glücksfall, wenn in jedem der beiden neu entstehenden
eine vollautomatisch einsetzende Änderung der Erregung in
Teilnetze die jeweilige Erzeugungsleistung mit der jeweiligen
den Synchrongeneratoren könnte man diese dazu bringen,
Verbrauchsleistung im Gleichgewicht stünde.
sich ein bisschen langsamer oder ein bisschen schneller zu
drehen. So wandeln sie kinetische Energie in elektrische Energie Wenn es um Sicherheit geht, darf man nicht auf Glück hoffen,
um bzw. umgekehrt und damit wird dem Stromnetz vorüber- sondern muss eine Worst-Case Untersuchung durchgeführt
gehend elektrische Energie zugeführt bzw. genommen. Das werden.
Leistungsgleichgewicht wird wieder hergestellt. Im weiteren
Verlauf des Vorganges wird fehlende elektrische Energie aus den Wenn die Netzbetreiber sich auf einen solchen Fall vorbereiten
Langzeitspeichern zugeführt oder überschüssige elektrische wollen, dann sollten sie die Momentanreserven, und die Regel-
Energie vorübergehend in Kurzzeitspeicher aufgenommen. Und energien in ihrem „Reparaturset“ mindestens verdoppeln.
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Noch eine weitere Lehre ist aus diesen Überlegungen zu zie- Es scheint trotzdem so, dass sich die Ideologie eines im freien
hen: Die Netzstabilität würde durch einen Split am wenigsten Handel vereinigten Europas gegen jede physikalische Vernunft
beeinträchtigt, wenn alle Regionen des ursprünglichen gro- durchsetzt. Europa ist nach dieser Ideologie erst dann richtig
ßen Netzgebietes möglichst eine kleinteilige und ähnliche vereint, wenn die Kaufleute machen können, was ihnen be-
Durchmischung von ähnlichen Erzeugungs-, Verbrauchs- und liebt - also auch elektrische Energie von Portugal in die Türkei
Speicheranlagen aufweisen. Zu vermeiden wären mächtige verkaufen. Nicht die sichere Versorgung der Bevölkerung mit
Fernleitungen, die ausschließlich nur Erzeugunggsleistung her- elektrischer Energie, sondern der freie, einheitliche Strommarkt
anführen, z.B. Offshore-Windleistung mit dem Verbundnetz ver- wird als höchstes Ziel angesehen. Eberhard Waffenschmidt:
knüpfen. Der plötzliche Ausfall einer solchen Offshore Leitung spottete bereits : „Wir brauchen einen Gerichtshof für Naturge-
während einer Starkwindphase könnte das Netzgleichgewicht setze.“ [7]
des Verbundnetzes durchaus erschüttern.
Aber was könnte denn passieren?
Treibt man die Überlegung einer gleichmäßigen Durchmi-
schung weiter, so kommt man zu dem Schluss, dass die Ver- Nun, wenn das Fernübertragungsnetz zum Ferntransport von
sorgungssicherheit erheblich erhöht werden kann, wenn das elektrischer Energie ertüchtigt wird, dann können Energie-
Verbundnetz im Fall einer Krise in lokale Teilnetze zerfallen kann, mengen die unabsichtlich an einem Ende hineingeraten sind,
die je für sich autark reagieren und von unten her das große bis zum anderen Ende kommen und wenn sie dort nicht in
Verbundnetz stabilisieren können. Wabenförmige autarkiefä- Empfang genommen werden (vielleicht weil man sie dort gar
hige regionale Zellen erhöhen die Sicherheit. nicht braucht) dann laufen sie wieder zurück. Die Zeit für einen
Hin und Rücklauf von Portugal nach Griechenland liegt in der
Dies alles spricht für Dezentralisierung Größenordnung von 2 Minuten. Das hat man bereits durch
Messungen festgestellt.
Frequenzpendelungen im Übertragungsnetz: Wo sich jeweils die unbeabsichtigt gestartete Energie bei ihrem
Hin und Her in den Übertragungsleitungen befindet, erkennt
Warum sind sie gefährlich? Wie lassen sie sich man daran, dass jeweils dort die Netzfrequenz vorübergehend
verhindern? ganz kurz etwas erhöht ist. Die Frequenz steigt kurzzeitig et-
Leistungsübertragung über lange Übertragungsleitungen mit was über den Mittelwert von 50 Hz an, um direkt darauf etwas
Hilfe von Drehstrom 50 Hertz ist Stand der Technik. Die längsten unter den Mittelwert abzusinken. Es wird berichtet, dass dieses
Strecken die im Europäischen Verbund vorkommen, reichen von Hin- und Her-Eilen von alleine nicht abklingt. Erst in den kurzen
Portugal über Frankreich bis nach Griechenland, zeitweilig sogar Augenblicken, in denen die ‚Energie-Pakete‘ gerade vorbei sau-
bis in die Türkei. Es handelt sich um Höchstspannungsleitungen sen, könnte man sie gezielt abgreifen und dadurch könnte man
mit 380.000 Volt oder 220.000 Volt. sie auch dämpfen. Eine geringe Menge von Kurzzeitspeichern
mit einer automatisch reagierenden Elektronik könnte das
Bereits in dem vorangegangenen Beitrag haben wir darauf bewerkstelligen. Das könnte sogar vom Niederspannungsnetz
hingewiesen, dass es kein technisch zwingendes Argument aus (also mit Haushaltsgeräten erfolgen).
dafür gibt, große Übertragungsnetze zu noch größeren Über-
tragungsnetzen zusammen zu fügen. Worin besteht nun die Gefahr, die von solcher Frequenzpende-
lung (bisweilen auch ‚Netzpendelung‘ genannt) ausgeht?
Versetzen wir uns dazu in die Maschinenhalle eines
Großkraftwerks. Dort finden wir den Synchrongenerator.
Den Synchrongenerator kann man sich wie eine riesige
fest montierte liegende Konservendose (‚Ständer‘) vor-
stellen, in der sich eine sehr dicke Wurst (‚Rotor‘ oder
‚Läufer‘) um ihre Längsachse dreht.
An der Innenseite des Gehäuses (‚Ständers‘) sind eine
große Zahl von Magnetspulen befestigt, deren Spulen-
Enden (die Magnetpole) in das Innere des Ständers
weisen. Die Magnetspulen des Ständers sind mit der
Höchstspannungsleitung so verbunden, dass sich ein
umlaufendes Magnetfeld (‚Drehfeld‘) bildet.
Der Rotor ist mit einer großen Zahl von Permanent-
magneten bzw. Elektromagneten bestückt, die ihre
magnetischen Pole nach außen, den Magnetpolen der
Ständerwicklung zuwenden.
Wenn nun die lokale Frequenz des Übertragungsnet-
zes plötzlich zunimmt, dreht sich das Drehfeld exakt
entsprechend schneller. (Das Drehfeld ist masselos und
hat deshalb keine Trägheit, die eine schnelle Drehbe-
Karikatur: Gerhard Mester schleunigung abbremsen würde.) Der Rotor, der vom
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Drehfeld des Ständers angetrieben wird, müsste dementspre- Vorgeschobene Argumente der Stromwirt-
chend seine Drehzahl genau so schnell beschleunigen. Sein schaft gegen Langzeitspeicherung von Wind-
Massenträgheitsmoment wehrt sich jedoch gegen diese Dreh-
beschleunigung mit einem ungeheuren Bremsmoment. Dieses
und Solarenergie
Bremsmoment müssen die Wicklungen der Elektromagnete am Wind- und Sonnenenergie passen sich dem Strombedarf nicht
Ständer abstützen und der Ständer muss sich seinerseits an an. Langzeitspeicherung von Solar- und Windstrom wird von
seinem Fundament abstützen. Die gesamte Konstruktion wird den Energiekonzernen jedoch abgelehnt. Sie wird unter dem
mechanisch auf das äußerste belastet. Vorwand vermieden, die auftretenden Energieverluste seien
nicht tragbar oder zu teuer. Sogar der Begriff „Langzeitspei-
Noch schlimmer würde die mechanische Belastung werden, cherung“ wird in der öffentlichen Diskussion regelrecht „tot-
wenn das Drehfeld den trägen Rotor sogar noch überholt, geschwiegen“. Kommt die Rede darauf, dann beginnt sofort
so dass es den Läufer plötzlich nicht mehr im ursprünglichen ein pseudowissenschaftliches Hütchenspiel:
Drehsinn zu beschleunigen sucht, sondern ihn plötzlich in um-
• Zuerst wird ein Oberbegriff für Stromspeicher und Fern-
gekehrter Richtung rabiat abbremst. Diese plötzliche Umkehr
übertragungsleitungen und Erzeugungsmanagement und
des Drehmoments könnte möglicherweise den Ständer aus
Verbrauchsmanagement gebildet. Dieser Oberbegriff heißt
seiner Verankerung reißen oder sonstige schwere Schäden
„Flexibilität“.
hervorrufen.
• Dann wird Flexibilität gefordert.
• Schließlich wird mit dem Kostenargument die angeblich
Methanol als Energiespeicher, als Kohlen- billigste Flexibilität herausgesucht, nämlich Flexibilität durch
zusätzliche Fernübertragungsleitungen.
stofflieferant, als Klimagas-Endlager
Bereits 1999 haben Dr. Michael Specht et al unter der Über- Und die Fernübertragungsleitungen müssen dann gebaut
schrift „CO2-Recycling zur Herstellung von Methanol“, Endbericht werden, obwohl Stromleitungen die elektrische Leistung nur
Juli 2000 im Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff- örtlich, nicht aber zeitlich verschieben können. Was soll man
Forschung Baden-Württemberg (ZSW) Stuttgart, in der Praxis mit Fernübertragungsleitungen anfangen, wenn es weder in
ein Verfahren zur Herstellung von synthetischen Kraftstoffen aus Nord- noch in Süddeutschland genügend Strom aus Sonne
atmosphärischem CO2 erfolgreich mit Hilfe von Sonnenenergie und Wind gibt? Oder was soll man mit den Fernübertragungs-
vorgeführt. Genauer gesagt, handelt es sich um die Herstellung leitungen anfangen, wenn es sowohl im Norden als auch im
von Methanol. Methanol kann dezentral sicher gelagert werden Süden zu viel Solar- oder Windstrom gibt?
und kann dann zu drei verschiedenen Verwendungszwecken
genutzt werden. [8] Teure Studien widmen sich insbesondere dem ‚Demand Side
Management (DSM)‘. Und begeistert werden die Erfolge der
einstigen Nachtspeicherheizungsstromverbilligung gepriesen,
• Zum Zweck der Langzeitspeicherung muss eine ausrei- wobei aber der entscheidende Unterschied verschwiegen wird:
chende Methanolmenge bereitgehalten werden, die durch Die Nachtspeicherverbilligung gab es regelmäßig nachts und
Brennstoffzellen oder motorisch angetriebene Stromge- man konnte sich zeitlich darauf einstellen. Das ganze Jahr über
neratoren eine mehrwöchige Wind- und Solarschwäche musste niemand daran denken Verteuerungen zum Demand
überbrücken kann. Side Management kämen aber gerade nicht regelmäßig,
sondern dann, wenn Sonne- und Wind schwächeln. Und wie
• Der chemischen Industrie wird Methanol als Kohlenstoff-
stellen sich die DSM-Vertreter eine längere Dunkelflaute im
lieferant (Ersatz für Erdöl oder Erdgas) angeboten.
kalten Winter vor. Soll dann die ganze Nation eine oder zwei
Wochen lang im Bett bleiben - und nicht einmal das Fernsehen
• Auch die Fossil-Energien haben ein Endlagerproblem!
darf genutzt werden?
Die Menschheit muss aus Klimaschutzgründen CO2 aus der
Atmosphäre zurückholen und es sicher verwahren. Eine
Die Interessenvertreter der konventionellen Energieversorgung
technische Möglichkeit besteht in der Erzeugung und de-
preisen statt dessen die in Sicherheitsreserve versetzten
zentralen Einlagerung großer Methanolmengen.
Fossilkraftwerke an. Diese müssen bei einem Stromengpass
innerhalb von zehn Tagen wieder betriebsbereit sein. So z.B.
Die Aufgaben sind damit definiert. Wer sie durchführen soll und das Braunkohlekraftwerk Buschhaus. [9]
wie die Anreize bzw. die gesetzlichen Verpflichtungen dazu
aussehen werden, bedarf noch gründlicher Überlegung. Zu fragen ist, bei welcher Art von Stromengpass das Kraftwerk
Buschhaus eigentlich einspringen soll. Immerhin benötigt es elf
Die Forderung, das fortlaufend so viel CO2 wie nur möglich aus Tage nach Alarmierung, ehe es wieder volle Leistung bringen
der Atmosphäre zurückgeholt und sicher verwahrt werden soll kann. Ein Blackout dieser Länge gehört jedoch zu den Ereig-
wird bald dazu führen, dass bald erheblich mehr Methanol nissen vor denen die oben erwähnte TAB-Studie mit starken
eingelagert ist, als für die Zwecke der Langzeitspeicherung Worten warnt.
(Überbrückung der Wind- und Solarschwäche) sein wird. So
erhöhen wir gleichzeitig die Sicherheit gegenüber einem Möglicherweise möchte die konventionelle Stromwirtschaft auf
Totalblackout. diesem Weg den Umstieg auf die Erneuerbaren Energien völlig
blockieren. Fossilkraftwerke würden dann zur Dauerlösung und
ihre Betreiber können weiterhin Geld mit ihnen verdienen.
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Sicherheit gegen technische Ausfälle - So zeigte das Simulationsprogramm der TU Dresden bei un-
Das ( n - 1) - Kriterium muss qualitativ neu glücklichen Kombinationen von Zufallsschäden eine kaskaden-
artige Zunahme versagender Netzmaschen an.
bewertet werden
Das (n - 1) - Kriterium besagt, dass für jeden wichtigen Aufga- Dazu zwei Zitate aus dieser Studie:
benbereich mindestens eine Ersatzlösung vorbereitet sein muss, „Solche ungünstigen Kettenreaktionen können sich bereits durch
die vollautomatisch bereitsteht, und die geforderte Aufgabe das Abschalten einer einzigen Leitung im Netz aufbauen. In einem
notfalls auch alleine übernehmen kann. Solche Kriterien gibt fortgeschrittenen Stadium entsteht dann eine schnelle Dynamik,
es nicht nur in der Stromwirtschaft. Die meisten unserer Leser die u.a. auf den automatischen Abschaltvorrichtungen basiert,
kennen sich eher mit der Automobiltechnik aus. Deshalb zwei welche eigentlich der Sicherheit des Netzes dienen sollen.“
Beispiele aus diesem Bereich: Wenn beim Auto die Fußbremse
versagt, muss das Auto auch mit der Handbremse angehalten „Oft zeigt die umfassendere dynamische Sichtweise, dass das Netz
werden können. Wenn der rechte Scheinwerfer versagt, muss komplett instabil werden kann, auch wenn der statische Ansatz
auch der linke Scheinwerfer noch die Fahrbahn ausleuchten. noch Stabilität vorhersagt.“
Zweck dieser Regelung ist, dass man nach dem Auftreten
eines solchen Schadens noch eine Werkstatt erreichen kann. Diese Studie kommt noch zu relativ günstigen Ergebnissen.
Sie ist nicht dafür gedacht, dass man mit einem Scheinwerfer Es ist zu befürchten, dass in der Realität unter ungünstigen
weiterfährt. Wenn ein solcher Schaden auftritt, muss er natürlich Umständen noch mehr kaskadenartig zunehmende Ausfälle
umgehend repariert werden. auftreten könnten, weil in der Realität nicht nur Netzmaschen,
sondern z.B. auch Kraftwerke ausfallen können.
In der Stromwirtschaft wird das sogenannte (n - 1) - Kriterium als
Garant für strukturelle Sicherheit angesehen. Absolute Sicher- Ergänzung durch den SFV: Der weiter oben erwähnte Zerfall
heit bietet das n -1 Kriterium jedoch nicht. Immerhin kann es des UCTE-Netzes am 4.11.2006 nach Abschaltung der Höchst-
geschehen, dass bereits vor der Reparatur des ersten Schadens spannungsleitung über die Ems lässt grüßen.
im selben Aufgabenbereich bereits ein weiterer Schaden ein-
tritt - auch der zweite Scheinwerfer kann kurz nach dem ersten
Scheinwerfer durchbrennen. Zu bedenken ist auch, dass die als Verweise
Ersatzlösung vorgesehene zweite Lösung qualitativ weniger
wirksam ist. Einen LKW mit der Handbremse anzuhalten ist ein [1] Der Reiter und der Bodensee - ein Gedicht von Gustav Schwab,
Abenteuer mit ungewissem Ausgang. https://www.dein-allgaeu.de/freizeit/texte/freizeit_reiten_1.html
[2] Wolf von Fabeck: „Vordringlichste Maßnahme beim Kampf gegen
Das (n -1) - Verfahren hilft natürlich auch nicht bei Ausfällen, an den Klimawandel“: https://www.sfv.de/artikel/vordringlichste_mass-
die man vorher nicht gedacht hat. Wenn z.B. die Lenkradsperre nahme_beim_kampf_gegen_den_klimawandel.htm
während der Fahrt einrastet, kann es zu schwersten Unfällen [3] Büro für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag:
und Zerstörung des Gesamtsystems kommen. Gefährdung und Verletzbarkeit moderner Gesellschaften – am Beispiel
eines großräumigen und langandauernden Ausfalls der Stromver-
sorgung, http://www.tab-beim-bundestag.de/de/untersuchungen/
Das europäische Verbundnetz ist erheblich komplexer als u137.html
ein Auto! Es wäre glatte Hybris, wenn man überzeugt ist, im [4] Deutscher Wetterdienst analysiert wetterbedingte Ertragsausfälle
europäischen Verbundnetz alle Eventualitäten von vornherein erneuerbarer Energien - Kombination von Windkraft und Photovoltaik
überblicken zu können und für jeden Ausfall eine Ersatzlösung zeigt eindrucksvolle Effekte: https://www.dwd.de/DE/presse/presse-
vorzuhalten. konferenzen/DE/2018/PK_06_03_2018/rede_becker.html
[5] Phasenschieber ersetzt Blindleistung des KKW Grafenrheinfeld:
Noch ein weitere Einschränkung ist zu bedenken. Möglicher- http://www.udo-leuschner.de/energie-chronik/140811.htm
weise ist ein und die selbe Ersatzlösung dafür vorgesehen als [6] Wolf von Fabeck: „Blackout im Stromnetz - kein Verschulden der
Windenergie“, https://www.sfv.de/artikel/blackout_im_stromnetz_-_
Alternative bei zwei verschiedenen Ausfällen einzuspringen.
kein_verschulden_der_windenergie.htm
[7] Eberhard Waffenschmidt: „Für einen Gerichtshof für Naturgesetze“
Vor wenigen Wochen (am 17. Mai 2018) wurde das Ergebnis https://sfv.de/artikel/fuer_einen_gerichtshof_fuer_naturgesetze.htm
einer Studie der TU Dresden [10] veröffentlicht, die unter dem
[8] Wolf von Fabeck: „Unsere letzte Chance - Wir brauchen mehr als 100
Stichwort „kaskadierende Ausfälle“ aufzeigt, wie sich im spani- Prozent Erneuerbare Energien“, Solarbrief 2/18, Seite oder unter https://
schen, britischen oder französischen Stromnetz die Überlastung www.sfv.de/artikel/unsere_letzte_chance.htm
einzelner Stromnetzmaschen auf andere Stromnetzmaschen [9] Einsatzbereitschaft von Reserve-Kraftwerk , https://www.bundestag.
auswirken würde und dass es zu einem gefährlichen Aufschau- de/presse/hib/2018_06/-/560990
keln von Ausfällen kommen kann, obwohl bei der ursprüng- [10] Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation: „Ausfälle
lichen Auslegung des Netzes das sogenannte n -1 Kriterium in Stromnetzen - Dynamisch ausgelöste Kettenreaktion“, https://www.
durchaus eingehalten wurde. ds.mpg.de/3255549/180525_pm_stromausfall
Solarbrief 2/18
Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V.Sie können auch lesen
