Titel

Als es dunkel wurde -

 

Blackout in Deutschland 

 

 

 

 

 

 

 

 

Widmung

 

Für Tante Heidi, ruhe in Frieden...

* 04.11.1956 + 23.12.2010

Impressum

 

 

Copyright: Michael Lanz, Düsseldorf

Jahr: 2019

ISBN: 978-3-7487-1990-8

 

Covergestaltung: Michael Lanz, Düsseldorf

Verlagsportal: Bookrix Deutschland

Gedruckt in Deutschland

 

Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie (falls zwei Pflichtexemplare an die DNB geschickt werden!).

 

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Vorwort

 

In unserer modernen europäischen Gesellschaft ist eine Stromversorgung selbstverständlich und auch nicht mehr wegzudenken. Wir nehmen es für selbstverständlich, dass bei Knopfdruck das Deckenlicht angeht; wir mit der Straßenbahn zur Arbeit fahren, und dass wir unsere täglichen Lebensmittel beim Geschäft an der Ecke erwerben. 

 

Das Internet und die sozialen Medien der Zeit werden ebenso selbstverständlich genutzt, wie auch unsere Handys. Wir hinterfragen nicht, woher dieser für uns gewöhnliche Strom, der unsere Gesellschaft am Leben hält, eigentlich herkommt, zu uns nach Hause.

 

Fast 99 % der alltäglichen Geräte werden vom elektrischen Strom bedient, fällt dieser Strom schlagartig weg, fällt die Gesellschaft in die Steinzeit zurück. Erst dann wird Jedem bewusst, wie sehr wir Alle vom elektrischen Strom mittlerweile abhängig sind.

 

Doch unsere moderne Gesellschaft ist nicht nur vom Erfolgsfaktor Elektrizität abhängig, sondern auch von mehreren anderen Gütern, über deren Herkunft wir uns im normalen Alltag ebenso keinerlei Gedanken machen: Gas. Trinkwasser. Den drei Säulen der deutschen Gesellschaft, Strom, Gas und Trinkwasser, verdanken wir unseren wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Erfolg. 

 

Undenkbar, dass diese drei Säulen urplötzlich wegfallen könnten. Und genau mit dieser Thematik befassen wir uns hier. Faktisch, ohne Hysterie, denn ich will keine Panik schüren, sondern Sie aufklären, mit welchen einfachen täglichen Mitteln Sie eine Krise meistern können und wie Ausfälle der KRITIS entstehen können und welche Auswirkungen sie auf unser Leben haben.

 

Fangen wir an.

 

1.2 Was wird Sie erwarten?

 

Zunächst erfolgt eine Einführung in die Thematik Blackout, europaweiter Stromausfall, eine Erklärung über das europäische Stromverbundnetz, keine Angst, Sie werden nicht mit öden Fachwissen  belästigt, ferner der Gas- und auch der Trinkwasserversorgung in Deutschland.

 

So verstehen Sie die weiteren Ausführungen, wenn wir zum Thema Ausfall dieser Ressourcen gelangen. Sie erhalten Anregungen, wie Sie den Ausfall der drei Säulen (Strom, Gas und Trinkwasser) meistern können, ohne teuere Anschaffungen zu tätigen.

 

Allerdings werde ich Ihnen auch Artikel vorstellen, deren Anschaffung ggf. eine sinnvolle Ergänzung im Notfall sein könnten.

 

Ebenso schildere ich Ihnen Blackout-Ereignisse der letzten Jahre.

 

1.3 Kritische Infrastruktur (KRITIS) ¹/²

 

Hilfe, was ist denn das nun wieder? Ich werde Sie nicht mit Fachwissen bombardieren, daher eine kurze Definition des Begriffes KRITIS laut Bundesamt für Bevölkerungsschutz:

 

[...] “Kritische Infrastrukturen (KRITIS) sind Organisationen oder Einrichtungen mit wichtiger Bedeutung für das staatliche Gemeinwesen, bei deren Ausfall oder Beeinträchtigung nachhaltig wirkende Versorgungsengpässe, erhebliche Störungen der öffentlichen Sicherheit oder andere dramatische Folgen eintreten würden.” [...]

 

Das bedeutet sehr kurz gefasst, dass der dauerhafte Ausfall vom Strom, Wasser und Gas zu einer Katastrophe mit erheblichen Ausmaßes führen wird, was unbedingt verhindert werden muss. Dazu sind Verordnungen ergangen, um bei Ausfall eines oder aller der o. g. Strukturen die Minimalversorgung sicherzustellen. Auch dürfen empfindliche Einrichtungen wie Krankenhäuser, Altenheime etc. nicht von der dauerhaften Versorgung mit Strom, Wasser und Gas abgeschnitten werden, so dass hier im Notfall Massnahmen zur Sicherstellung der Minimalversorgung getroffen werden müssen.

 

Hierzu zählen auch die Sicherheits- und Rettungsorganisationen, wie Polizei, Feuerwehr und Rettungsdienst.

 

[...] “In Deutschland werden folgende Sektoren den Kritischen Infrastrukturen zugeordnet:

 

 

• Transport und Verkehr (Luftfahrt, Seeschifffahrt, Bahn, Nahverkehr, Binnenschifffahrt, Straße, Postwesen)

• Energie (Elektrizität, Kernkraftwerke, Mineralöl, Gas)

• Gefahrstoffe (Chemie- und Biostoffe, Gefahrguttransporte, Rüstungsindustrie)

• Informationstechnik und Telekommunikation (Telekommunikation, Informationstechnologie)

• Finanz-, Geld- und Versicherungswesen (Banken, Versicherungen, Finanzdienstleister, Börsen)

• Versorgung (Gesundheits-, Notfall- und Rettungswesen, Katastrophenschutz, Lebensmittel- und Wasserversorgung, Entsorgung)

• Behörden, Verwaltung und Justiz (staatliche Einrichtungen)

• Sonstiges (Medien, Großforschungseinrichtungen sowie herausragende oder symbolträchtige Bauwerke, Kulturgut)” [...]

 

 

Kommen wir nun zu den drei wichtigsten KRITIS Strom, Trinkwasser und Gasversorgung.

 

1.3.1 Das Stromnetz ³

 

Der deutsche Strommarkt ist unter vier Anbietern aufgeteilt:

 

• Tennet TSO GmbH, 
• 50Hertz Transmission GmbH
• Amprion GmbH und
• TransnetBW GmbH

 

Jedes Unternehmen ist in seinem Bereich für den Stromtransport eigenständig verantwortlich. Beaufsichtigt wird dieser deutsche Strommarkt von der Deutschen Netzagentur in Berlin.

 

Ferner wird dieser Strommarkt grob in Übertragungsnetzbetreiber und den Verteilnetzbetreibern gegliedert.

 

Erstere betreiben die Höchstspannungsnetze, die den Strom über große Entfernungen transportieren. Für den Endkunden von Bedeutung sind eher die Netzbetreiber, die den Strom bis zur Haustür liefern, die Verteilnetzbetreiber.

 

1.3.1.2  Funktion eines Kraftwerkes

 

Sicher, Sie wissen, dass die Energie, die Sie zu Hause aus der Steckdose erhalten, vom Kraftwerk kommt. Und genau hier endet häufig das  Wissen über die Stromerzeugung. Wie genau der Prozess der Stromgewinnung abläuft, weiß fast Niemand. Ich werde daher zur Einführung genau diesen Prozess beispielhaft - ohne Tiefergehung - erläutern, damit Sie die weiteren Ausführungen dieses Buches verstehen können.

 

Die Dampfmaschine

 

Genau wie in 1840 in Zeiten der ersten Dampfmaschinen, hat sich eigentlich an der Stromerzeugung nichts geändert; lediglich der Brennstoff zur Dampferzeugung wurde modernisiert. Gänzlich gleich, welche Kraftwerksart Sie nehmen, sei es Braunkohle oder gar einen Atommeiler, der Ablauf der Stromerzeugung ist der einer guten alten Dampfmaschine.

 

In einer Brennkammer wird Wasser, das durch Leitungen durch diese Brennkammer geleitet wird, erwärmt, so lange, bis Dampf entsteht. Dieser heiße Dampf wird in einem  Turbinengehäuse geleitet, der die Turbinenschaufel antreibt. Die Turbinenschaufel treibt einen Dynamo an, der durch wechselnder Polung ( + oder -) Wechselstrom erzeugt, der sodann über Leitungen aus dem Kraftwerk geleitet wird.

 

Der Dampf wird wieder zur Brennkammer geleitet, oder unter gewissen Umständen, zum Kühlturm zur Abkühlung. Der heiße Dampf steigt im Kühlturm nach oben, durch die Verdunstung entsteht Kondenswasser, das zu Boden fällt, dort in Gräben aufgefangen wird, gefiltert und zurück in Leitungen in den Dampfkreislauf zurückgeleitet wird.

 

Was Sie über den Kühltürmen von Kraftwerken sehen, sind Dampfwolken, auch wenn die Links-Grünen in ihrer Phantasiewelt Ihnen Glauben machen wollen, dass dies “klimaschädliche” CO2-Wolken seien.

 

1.3.1.3 Arten von Kraftwerken in Deutschland

 

Folgende Kraftwerksarten sind in Deutschland im Einsatz:

 

• Dampfkraftwerk. 

• Kohlekraftwerk. 

• Kernkraftwerk. 

• Ölkraftwerk. 

• Sonnenwärmekraftwerk. .

• Gasturbinenkraftwerk.

• Photovoltaik-Freiflächenanlage.

• Windkraftanlage.

• Wasserkraftwerk.

• Geothermiekraftwerk.

• Sonderform: Kraft-Wärme-Kopplung.

• Gezeitenkraftwerk.

 

 

Hinzu kommen noch die Alternativen Energien und deren Schadwirkung auf das deutsche Stromnetz; hiermit befassen wir uns später.

 

1.3.1.4  Gliederung des deutschen Stromnetzes

 

Die Energie kann nicht einfach von der drehenden Turbine zu der heimischen Steckdose geliefert werden. Hinzu kommt, dass Energie oftmals über Länder in Europa hinweg transportiert wird. Es muss daher zwangsläufig ein Verteilnetz geben.

 

1.3.1.5  Das Verteilnetz

 

Die im Kraftwerk produzierte Energie muss über Leitungen zum Endverbraucher transportiert werden, wobei die Energie verschwinde Spannungsnetze durchläuft. Auch das Stromleitungssystem ist systematisch gegliedert in:

 

• Hochspannungsleitungen 

• Freileitungen und 

• Erdkabel 

 

 

Gemeinsam ist, dass die Energie drahtgebunden transportiert wird. 

 

1.3.1.6  Die Spannungsnetze

 

• Höchstspannung: In Westeuropa in der Regel 220 kV oder 380 kV. 

• Hochspannung: 60 kV bis 150 kV. 

• Mittelspannung: 1 kV bis 35 kV. 

• Niederspannung: 230 V/400 V. In der Industrie sind auch andere Niederspannungen                                                    üblich, zum Beispiel 500 V oder 690 V.

 

 

Jedes Spannungsnetz (Höchst-, Hoch-, Mittel- oder Niederspannung) gibt seine übertragene Energie an das Nachfolgenetz ab. Bevor es an das Nachfolgenetz übertragen wird, wird es zuerst runtergeregelt, die Spannung an das Nachfolgenetz angepasst.

 

Wesentlich ist, dass die Energie mittels Turbinenkraft erzeugt wird. Es ist zwingend notwendig, dass lediglich Turbinenleistung die notwendige Netzfrequenz erzeugen kann. Hiervon gibt es keine Ausnahme! 

 

Die Turbinen müssen sich synchron 50 mal Sekunde (50 HZ) drehen, um die notwendige Netzfrequenz zu halten. Strom ist nicht speicherbar, er muss dann produziert werden, wenn er benötigt wird.

 

1.3.1.7 Netzfrequenz

 

Das weltweite Stromnetz basiert darauf (mit unterschiedlichen Abstufungen), dass sich im Stromverbundnetz alle Stromturbinen 50 mal in der Sekunde drehen müssen. Werden Turbinen zu schnell oder gar zu langsam, schalten sich Sicherheitsmassnahmen ein, und diese betroffenen  Turbinen bzw. das gesamte Kraftwerk oder gar ganze Netzkomponenten, werden abgeschaltet. Die technischen Gegebenheiten sind wesentlich komplizierter, ich erspare Ihnen diese Einzelheiten.

Ist die Frequenz zu niedrig, fehlt Strom im Netz – steigt die Frequenz zu sehr an, befindet sich zu viel Strom im Netz. Um die Netzfrequenz bei 50 Hz stabil zu halten, bedarf es eines intelligenten Angebot-Nachfrage-Mechanismus sowie, bei Über- bzw. Unterfrequenz, eines funktionierenden Regelenergiesystems. Dies wird weiter unten erklärt werden.

 

Merken müssen Sie sich ferner, dass - entgegen der Meinung der Links-Grünen - Strom nicht gespeichert werden kann, das Stromnetz ist kein Speicher, da können die Grünen noch so demonstrieren, es ist technischer Fakt. Das bedeutet, dass Strom dann erzeugt werden muss, wenn dieser benötigt wird. Die Netzfrequenz muss allen Umständen auf 50 MHZ gehalten werden!

 

Da Strom im Netz nicht zu speichern ist, (außer in Pumpspeicher-Kraftwerken) muss es für eine funktionierende Stromversorgung ein Gleichgewicht aus Produktion und Verbrauch geben. Wenn die Netzfrequenz vom Nominalwert abweicht, handelt es sich entweder um Über- oder Unterspeisung. Somit ist die Netzfrequenz der Referenzwert der Momentanleistung.

 

Wir merken uns bis hierher:  Die Netzfrequenz muss bei 50 MHZ gehalten werden. Das Stromnetz ist kein Speicher, Strom muss dann verbraucht werden, wenn er benötigt wird.

 

Wir merken uns:  Der Strom wird mittels Dampf, der über Turbinen geleitet wird, erzeugt, sodann drahtgebunden über verschiedene Spannungsnetze geleitet, bis er zu uns in den Steckdosen gelangt ist.    Strom ist nicht speicherbar, er muss dann produziert werden, wenn er benötigt wird. Um die Netzfrequenz von 50 HZ zu bilden und zu halten, sind zwingend (Dampf-)Turbinen notwendig, diese können nicht ersetzt werden durch andere Energiearten, wie die für das Stromnetz schädlichen Alternativen Energien.

1.3.1.8 Die Kraftwerkstypen in Deutschland

 

Sie lernen die Grundlast, Mittellast und Spitzenlast kennen. Wie oben erfahren, muss Strom dann erzeugt werden, wenn er gebraucht wird, um die Netzfrequenz von 50 MHZ zu halten, denn diese ist der Puls des gesamten Stromnetzes. Nicht jedes Kraftwerk kann 24 Stunden/365 Tage durchlaufen, dies hat technische und wirtschaftliche Gründe und Aspekte.

1.3.8.1 Tagesfahrplan

 

Durch tägliche Übung wissen die Schaltzentralen der Stromerzeuger, zu welcher Uhrzeit wie viel Strom benötigt wird; dies nennt man Tagesfahrplan. Es existieren Pläne für Jahreszeiten, Feierlichkeiten, Weihnachten etc. So kann geplant werden, welche (teuren) Kraftwerke wann anfahren müssen, um die Netzfrequenz 50 MHZ zu halten. Kraftwerke können, bis auf wenige Kraftwerksarten, nicht aus dem Stand anlaufen, sie benötigen eine Vorlaufzeit.

1.3.8.2 Grundlast 4

 

Stromerzeugung ist teuer, deshalb werden billige Kraftwerk als Fundament genommen (Grundlast), die ständig durchlaufen (von Wartungen abgesehen). Diese bilden das Herz des Netzes. Hier werden vorwiegend Braunkohle- und Kernkraftwerke betrieben, weil diese nur sehr schwerfällig steuerbar sind und eine konstante Leistung betreiben. 

1.3.8.3 Mittellast

 

Wird mehr Energie benötigt, sinkt die Netzfrequenz, es schalten sich Mittellast-Kraftwerke ein, die die Grundlast-Kraftwerke in deren Arbeit unterstützen. Die Netzfrequenz gelangt wieder auf die erforderliche Marke von 50 MHZ.  Es werden hier Steinkohlekraftwerke eingesetzt. 

1.3.8.4 Spitzenlast 5

 

Fällt die Netzfrequenz, weil noch mehr Energie benötigt wird als gerade zur Verfügung steht,  werden (mit einer Vorlaufzeit) die Spitzenlast-Kraftwerke angeworfen, um den kurzzeitigen Mehrbedarf an Energie abzufangen und die Netzfrequenz zu stützen.

 

Dabei werden zur Überbrückung von der Schaltung von Mittellast auf Spitzenlast bis zum Produktionsbeginn der KW von der Europäischen Strombörse Laststunden an Energie zugekauft. Die Netzfrequenz normalisiert sich wieder. Diese Schaltungen erfolgen binnen Sekunden automatisch.

 

Als Spitzenlast-Kraftwerke werden Pumpspeicherkraftwerke, Druckluftspeicherkraftwerke, Gasturbinenkraftwerke eingesetzt, die Leistungsänderungen im Stromnetz schnell überbrücken können. 

 

All diese Kraftwerkstypen zusammen versorgen das deutsche Stromnetz punktgenau mit Energie, um die Netzfrequenz zu stützen.

 

Wir merken uns:  Um das deutsche Stromnetz mit ausreichend und zeitgenauer Energie zu versorgen, existieren verschiedene Arten von Kraftwerken, die je nach Leistungsanforderung Energie liefern, um die Netzfrequenz von 50 HZ zu stützen, denn Energie ist nicht speicherbar.

1.3.1.9 Kraftwerksarten in Deutschland 6

 

Sie haben oben erfahren, dass es drei verschiedene Kraftwerkstypen gibt: Grundlast, Mittellast und Spitzenlast. Die Grundlast bilden AKW und Braunkohlekraftwerke. Aber es gibt selbstverständlich noch andere Kraftwerksarten, die in Deutschland Strom erzeugen. Wir klammern in dieser Betrachtung die AKW aus, diese werden in einem gesonderten Unterkapitel näher betrachtet. Derzeit arbeiten in Deutschland insgesamt 676 Kraftwerke aller Arten, die - bis auf die Alternativen Energien - sicheren Strom liefern.

 

Folgende Kraftwerksarten existieren hier in der BRD:

 

 

• Dampfkraftwerk

• Kohlekraftwerk

• Ölkraftwerk

• Sonnenwärmekraftwerk. 

• Gasturbinenkraftwerk.

• Wasserkraftwerk.

• Geothermiekraftwerk.

• Sonderform: Kraft-Wärme-Kopplung.

• Gezeitenkraftwerk.

• Müllverbrennungsanlagen;

• Pumpspeicher-Kraftwerke

• sowie die Alternativen Energien, die allerdings keinen geeigneten Beitrag zur sicheren Energieversorgung leisten, da sie aufgrund der Dunkelflaute und auch technischend Gründen meist stillstehen, oder bei Sonnenkollektoren bei Sonnenmangel keinen sicheren Strom

  Impressum

  Verlag: BookRix GmbH & Co. KG

  Texte: Michael Lanz
  Bildmaterialien: Bookrix
  Cover: Michael Lanz
  Tag der Veröffentlichung: 06.11.2019
  ISBN: 978-3-7487-1990-8
  

  Alle Rechte vorbehalten

  Widmung:
  Für Tante Heidi... ruhe in Frieden...