Von Julian Korb
Die Debatte nach dem weitflächigen Stromausfall in Spanien und Portugal Ende April ist hitzig. Die naheliegende Frage: Kann so etwas auch in Deutschland passieren? Klaus Müller, Präsident der Bundesnetzagentur, hält einen ähnlichen Vorfall in Deutschland für "sehr unwahrscheinlich". Die deutschen Netze seien redundant gebaut. "Es springt immer eine zweite Leitung ein, wenn eine andere ausfällt."
Zudem habe Deutschland viele Nachbarn, die im Notfall helfen könnten, das Netz zu stabilisieren. Allerdings braucht es laut Netzagenturchef einen verstärkten Ausbau der Stromnetze und neue, flexible Kraftwerke, die im Notfall schnell aktiviert werden können. "Auch die Integration erneuerbarer Energien muss sorgfältig überwacht werden, um das Netz stabil zu halten."
"Wir erleben eine steigende Fragilität des Stromnetzes durch eine nicht-systemische Energiewende." – Herbert Saurugg
Flut an Leistungselektronik
Andere Experten zeigen sich skeptischer. "Wir erleben eine steigende Fragilität des Stromnetzes durch eine nicht-systemische Energiewende", sagt Blackout- und Krisenvorsorgeexperte Herbert Saurugg. Zwar baue Deutschland viel Photovoltaik aus, aber noch wichtiger seien Netzanpassung, ein sektorübergreifendes Energiemanagement und vor allem Speicher.
"Wir fluten das System mit Leistungselektronik, wie Wechselrichtern und Ladeboxen, ohne zu wissen, welche nicht-linearen Effekte wir damit erzeugen." Mit PV und Wind allein ließe sich kein System betreiben, bei dem in jedem Augenblick genau so viel Strom erzeugt werden müsse, wie gerade verbraucht werde. "Auf dem Papier funktionieren netzbildende Wechselrichter, biodirektionales Laden und vieles mehr, aber in der Realität ist das noch nicht im großen Maßstab bewiesen."
Probleme mit der Spannung
Wechselrichter arbeiten mit hohen Schaltfrequenzen und erzeugen so zusätzliche Schwingungen. Es kommt zu Überspannungen, die Leitungen und andere Betriebsmittel überlasten – im schlimmsten Fall führt dies zu einer automatischen Abschaltung. Mit Blick auf Spanien werden solche Überspannungen von vielen Experten mittlerweile als wahrscheinlichste Erklärung gesehen.
"Alles deutet auf einen prototypischen Blackout hin", sagt etwa der Netzspezialist und Berater Michael Fette. Er vermutet das Problem im Spannungs-, beziehungsweise Blindleistungshaushalt des spanischen Netzes. In der Folge müssten vor allem Reglereinstellungen und Schutzeinrichtungen verbessert werden. "Die Netzspannung müsse auf allen Frequenzen, und nicht nur bei 50 Hertz, besser gedämpft werden."
Dass Generatoren sich reihenweise vom Netz abgeschaltet haben, weil die Frequenzschwankungen zu stark waren, hält Fette dagegen als Ursache für eher unwahrscheinlich. "Wenn, dann war das eine Folgeerscheinung."
Im Vorfeld des Blackouts habe es zudem bereits Deformationen im gesamten europäischen Netz gegeben. Würden diese richtig gelesen, ließen sich Stromausfälle besser verhindern, so Fette weiter. Mit Blick auf Deutschland hält der Experte fest, dass auch einige Generatoren bei Industriebetrieben kurz davor standen, sich abzuschalten. "Das könnte uns also durchaus auch treffen."
"Dass es gerade die iberische Halbinsel trifft, ist wahrscheinlicher als bei uns in Zentraleuropa." – Albert Moser
Schutzmaßnahmen haben versagt
Dass der Blackout in Spanien im April nicht der erste weitflächige Stromausfall in Europa war, darauf weist Albert Moser, Professor für Elektro- und Informationstechnik an der RWTH Aachen, hin. Randgebiete seien dabei eher gefährdet."Dass es gerade die iberische Halbinsel trifft, ist wahrscheinlicher als bei uns in Zentraleuropa."
So war etwa im Jahr 2003 die italienische Halbinsel vom europäischen Netz getrennt und es kam damals ebenfalls zu einem vollständigen Blackout.Auch in Spanien gab es bereits ähnliche Vorfälle. 2021 trennte sich die Iberische Halbinsel einmal vom Verbundnetz, damals konnte die Versorgung aber durch Notfallmaßnahmen aufrechterhalten werden. Im Januar 2021 war etwa der Balkan kurzzeitig abgeschnitten.
"In solchen Fällen reagieren die Netzbetreiber meist mit automatischen Lastabwürfen, umgangssprachlich Brownouts genannt, um das System zu retten", sagt Moser. Für die betroffenen Menschen wirkte das zwar oft wie ein Blackout. "Aber der Vorteil ist, dass sich das System sehr schnell wiederherstellen lässt." Warum die üblichen Schutzmaßnahmen am 28. April 2025 in Spanien versagten, müsse noch geklärt werden.
Zu wenig rotierende Masse
Mit Blick auf Deutschland sieht Moser einen kritischen Moment erreicht, vor allem, weil der Anteil an rotierender Masse im Stromnetz durch die Energiewende stetig abnimmt. "Wenn irgendwann nur noch die Wasserkraft im System rotiert und vielleicht noch ein paar KWK-Anlagen, dann wäre das zu wenig, um das Netz stabil zu halten." Auch die von der neuen Bundesregierung geplanten Gaskraftwerke würden zukünftig nur zeitweise Momentanreserve bereitstellen, da sie nur bei unzureichender erneuerbarer Stromerzeugung, insbesondere bei Dunkelflaute, laufen sollen.
Der Experte von der RWTH Aachen erinnert daran, dass Kraftwerke neben der Momentanreserve aber auch weitere Systemdienstleistungen liefern, etwa Blindleistung oder Kurzschlussleistung. "Kraftwerke speisen das Achtfache ihres Nennstroms als Kurzschlussstrom ein und stabilisieren damit das System, Umrichter leider kaum mehr als ihren Nennstrom."
Wichtig sei, dass alle Systemdienstleistungen von konventionellen Kraftwerken im erforderlichen Maße ersetzt würden. Letztendlich könne es laut dem Wissenschaftler immer ein unglückliches Zusammentreffen von Ereignissen geben, die eine größere Störung auslösen. Dafür brauche es Mechanismen, damit das System "sich trotzdem fängt" und der Schaden nicht so groß ausfalle.
Vorgezogener Kohleausstieg unwahrscheinlich
Blackout-Experte Saurugg glaubt daher auch, dass der Kohleausstieg nicht vorgezogen passieren wird, sollte es auf absehbare Zeit keinen Ersatz geben. "Wir sind schon an der Schwelle angelangt, wo die konventionellen Kraftwerke nicht mehr ausreichen." Kurzfristige Planabweichungen könnten kaum noch gedeckt werden. "Kohlekraftwerke sind dafür nicht flexibel genug, deshalb brauchen wir Gaskraftwerke und Batterien im großen Maßstab.
Die zentrale Lage Deutschlands im europäischen Stromnetz hält Saurugg nicht nur für einen Vorteil. "Die Vernetzung mit Europa hilft, kann aber gleichzeitig auch der Todesstoß sein." Den norddeutschen Raum, die Niederlande, Belgien und Dänemark betrachtet der Blackexperte sogar als besonders fragilen Raum. "Zumindest bei hoher Einspeisung aus wetterabhängigen Quellen sind hier kaum noch für die Systemstabilität zwingend erforderliche rotierende Massen beziehungsweise Momentanreserve im Netz verfügbar."
Die Übertragungsnetzbetreiber sind sich des Problems ebenfalls bewusst und wollen die Beschaffung von Momentanreserve und auch Blindleistung auf marktliche Ausschreibungen umstellen. Dabei besonders im Fokus: Großbatteriespeicher, die durch netzbildende Wechselrichter zur Stabilität des Netzes beitragen könnten. Die genauen Pläne erläuterte Ulf Kasper, er ist Leiter Regelreserven und Systembilanz beim Übertragungsnetzbetreiber Amprion, zuletzt im ZfK-Interview.
Speicher und dynamische Tarife können helfen
Blackout-Experte Saurugg wirbt zudem für mehr Ordnungspolitik unter der neuen Bundesregierung. "Mein pragmatischer Ansatz wäre, dass alle, die am Strommarkt mit einer bestimmten Größe teilnehmen möchten, eine definierte Anzahl von Stunden im Jahr gesichert liefern können müssen." Dies würde Betreiber von Wind- oder Photovoltaik-Anlagen automatisch zu einer Kooperation verpflichten, sei es mit Speichern oder mit konventionellen Kraftwerken. "Viele Probleme würden sich so wesentlich günstiger und effektiver ausgleichen lassen als lauter Einzelfördermaßnahmen."
Stadtwerken rät Saurugg "wieder ganzheitlich denkende Energieversorger" zu werden. "Es geht darum, dezentrale, funktionale Einheiten mit Schnittstellen zur Wärmeversorgung und mit einem sektorübergreifenden Energiemanagement sicherzustellen. Es brauche keine Insellösungen, aber autonome, funktionale Einheiten. Das neue Selbstverständnis müsse dafür auch regulatorisch gewollt und gefördert werden.
Netzexperte Fette fügt einen weiteren Aspekt hinzu. Es reiche nicht aus, lediglich die Menge an rotierender Masse im System zu erhöhen. Die einzelnen Komponenten müssten auch besser aufeinander abgestimmt werden. "Das ist ein permanenter Prozess, auch im Verteilnetz."
Künftig könnten zudem Stromverbraucher einen stärkeren Anteil leisten, etwa übernetzzustandsabhängige, also zum Beispiel frequenzgesteuerte, dynamische Tarife. "Solche Tarife können so eingestellt werden, dass sie dabei helfen, das System und speziell die Netzfrequenz zu stabilisieren", so Fette. So ließe sich die Flexibilität der Verbrauchseinrichtungen auch als Blackout-Vorsorge nutzen.
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