Von Julian Korb
Am Dienstagbend sah es noch so aus, als wäre die Lösung für den massiven Blackout auf der Iberischen Halbinsel im April endlich gefunden. Die spanische Ministerin für den ökologischen Wandel, Sara Aagesen, trat vor die internationale Presse und legte einen fast 200-seitigen Bericht vor – rund einen Monat vor Ende der Frist. Die Hauptschuldigen darin: der Übertragungsnetzbetreiber Red Eléctrica (REE) und diverse Kraftwerksbetreiber. Vor allem habe es Planungsfehler und mangelnde Koordination gegeben, so die parteilose Politikerin.
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Schon am Mittwoch gab es allerdings Gegenwind. Die Präsidentin des Netzbetreibers REE, Beatriz Corredor Sierra, wies die Vorwürfe der Regierung zurück. Zwar habe am Abend vor dem 28. April ein Betreiberunternehmen kurzfristig mitgeteilt, dass ein Kraftwerk nicht zur Verfügung stehe. Aber die verbliebenen neun konventionellen Kraftwerke seien unter normalem Umständen in der Lage gewesen, das Netz stabil zu halten.
Überspannung nicht im Griff
Sowohl die spanische Regierung als auch REE sind sich zumindest in einem Punkt einig: Alle Kraftwerke, die am Tag des Blackouts in Betrieb waren, haben nicht wie vereinbart hohe Netzspannungen absorbiert und sind damit ihren vertraglichen Pflichten nur unzureichend nachgekommen.
Der Hintergrund: Thermische Kraftwerke wie Kernkraftanlagen, Gas- und Kohlekraftwerke sowie auch Pumpspeicherkraftwerke erzeugen nicht nur Strom, sondern stellen auch sogenannte Systemdienstleistungen zur Verfügung, die zur Aufrechterhaltung des Stromnetzes von entscheidender Bedeutung sind. Dazu gehört etwa die Momentanreserve, die Frequenzabweichungen im Netz ausgleicht, sowie auch Blindleistung, welche dazu beiträgt, die Netzspannung zu stabilisieren und Überspannungen zu verhindern.
Laut dem Bericht der spanischen Regierung waren es solche Überspannungen im spanischen Netz, die eine Kaskade aus Abschaltungen auslösten und schließlich zum kompletten Stromausfall führten. Weil der Netzbetreiber REE zu wenige konventionelle Kraftwerke eingeplant habe, sei er nicht in der Lage gewesen, diese Spannungsprobleme in den Griff zu bekommen.
REE-Präsidentin Corredor Sierra widersprach dieser Darstellung. Die Netzspannung sei an dem Tag nicht das Problem gewesen. Vielmehr hätten fehlerhafte Einstellungen in einem großen Photovoltaik-Park (PV-Park) in Südspanien zu starken Frequenzabweichungen geführt. Dies habe weitere Abschaltungen, vor allem kleiner PV-Anlagen zur Folge gehabt. Die Summe der Ausfälle hätte nach Darstellung von REE jeden Netzbetreiber überfordert.
Meinungskampf um Solarenergie
Also waren es doch die erneuerbaren Energien? Die Interpretation der Ereignisse ist politisch brisant. Die spanische Regierung steht politisch links und setzt sich für eine schnelle Energiewende und einen starken Ausbau von Wind- und Solaranlagen ein. Auch soll die Kernkraft Mitte der 2030er-Jahre eingestellt werden. Kritiker – vor allem von rechten Parteien – liefern ordentlich Gegenwind und sehen die sichere Energieversorgung in Gefahr.
Dabei dürfte die Lösung wohl nicht in den großen politischen Kampflinien zu finden sein. Eher geht es um ein technisches Problem, das auch technisch zu lösen ist. So kommentierte der Systemtechnikexperte Daniel Bleich auf Linkedin: "Diesen Netzzustand hätte es ohne erneuerbare Energien-Anlagen physikalisch schon niemals geben können." Daraus folge nicht, dass Erneuerbare "böse" seien.
Aber: "Die heutige Verteilung und Regelung erhöht die Komplexität auf ein Maß, das Systemzustände provozieren kann, die unbeherrschbar werden." Die Anforderungen an das Netzverständnis und die Steuerbarkeit stiegen dadurch erheblich, so Bleich. Dem System in Spanien fehlte demnach Trägheit, um auf die Netzdynamik entsprechend zu reagieren.
Mehr Trägheit im Netz
Der Begriff der Trägheit war im Nachgang des Blackouts heftig diskutiert worden. Vereinfacht gesagt beschreibt der Begriff die Fähigkeit des Netzes, mit Frequenzschwankungen umzugehen. Trägheit wird durch sogenannte rotierende Massen in Kraftwerken bereitgestellt. Das können etwa Turbinen und Generatoren in Gas- oder Kernkraftanlagen sein. Trägheit kann aber auch synthetisch erzeugt werden, etwa durch spezielle netzbildende Wechselrichter in Batteriespeichern.
So überrascht es nicht, dass die spanische Regierung in ihrem Bericht vorschlägt, die Trägheit im Netz zu erhöhen. Zudem soll das spannungsorientierte Verhalten aller Anlagen am Netz verbessert werden. PV-Anlagen können theoretisch heute schon Blindleistung über ihre angeschlossenen Wechselrichter bereitstellen. In der Regel tun sie es aber noch nicht – vor allem wegen mangelnder Einstellungen und fehlender finanzieller Anreize.
Zudem muss wahrscheinlich das Verhalten einzelner Anlagen bei hoher Spannung überprüft werden. Im Bericht der spanischen Regierung heißt es unter anderem, dass sich einige Anlagen zu früh vom Netz getrennt haben, also bei Spannungsniveaus, wo dies noch nicht erforderlich war. Dies scheint ebenfalls vor allem Solaranlagen zu betreffen.
Ausfall vieler Kleinanlagen
Andere Experten sehen daher mehr Trägheit im System gar nicht als vorderste Aufgabe. Energieberater Jon Ferris kommentierte auf Linkedin: "Der Vorfall wurde NICHT durch einen Mangel an Systemträgheit verursacht." Vielmehr sei er durch ein Spannungsproblem und die kaskadenartige Abschaltung von erneuerbaren Erzeugungsanlagen ausgelöst worden.
Der Experte sieht das größte Problem in der Vielzahl kleiner Anlagen im System und der damit einhergehenden Abhängigkeit von den Daten der Entwickler und Hersteller. Dies mache es schwerer, sicherzustellen, dass nötige Schutzeinstellungen korrekt vorgenommen würden.
Einen ähnlichen Schwerpunkt nennt der Netzbetreiber REE bei der Analyse. So habe man die Frequenzschwingungen durch die PV-Anlage im südspanischen Badajoz noch durch Schaltmaßnahmen abfangen können. Die Netzspannung sei in der Folge noch "innerhalb akzeptabler Grenzen" geblieben.
Erst als es zu "ungerechtfertigten Abschaltungen" kam – vor allem eines 355-Megawatt-Transformators in Südspanien und über 700 Megawatt erneuerbarer Erzeugung im Südwesten – und der gesamte Erzeugungsverlust die Schwelle von zwei Gigawatt überschritt, habe man die Spannung nicht mehr aufrechterhalten können.
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