Vernetzte Digitalisierung und langanhaltende und großräumige Stromausfälle

Immer größere Bereiche des täglichen Lebens werden digitalisiert und vernetzt - was bei großräumigen Stromausfällen den Schaden gering halten soll, wird untersucht und geprobt

Die Digitalisierung und Vernetzung des täglichen Lebens schreitet mit zunehmendem Tempo voran. Dies gilt nicht zuletzt auch für die Stromversorgung, die künftig auch weit über die deutschen Landesgrenzen hinaus vernetzt werden soll. Je größer und komplexer die vernetzten Strukturen, desto größer das Risiko, dass es zu Schadensfällen kommt, die durch terroristische Anschläge, Naturkatastrophen oder einfach durch Bedienungsfehler ausgelöst werden.

So kam es vor wenigen Monaten im südlichen Breisgau zu einem mehrstündigen Stromausfall, weil eine von zwei Übertragungsleitungen wegen Wartungsarbeiten abgeschaltet wurde und die Netzüberwachung den daraufhin erfolgten zusätzlichen Stromtransport über die zweite Leitung als Störung identifizierte und auch diese Leitung abschaltetet. In dem sehr engmaschig verflochtenen historisch gewachsenen Netz, dessen Struktur im Rahmen der in den letzten Jahren erfolgten neuen Konzessionsvergaben auf unterschiedliche Eigentümer übergegangen war, dauerte die Ursachenforschung dann mehrere Stunden.

Wer gerade einkaufen war, stand an den Scannerkassen und konnte seinen Einkauf nicht bezahlen. Der Ausfall der Kühlaggregate sorgt in einem solchen Fall dann auch dafür, dass Kühlkette bei Kühl- und Gefriergut unterbrochen wird, wenn die Läden nicht über eine Notstromversorgung verfügen. Im Gegensatz zu Frankreich oder Italien, wo Stromunterbrechungen nicht so selten sind wie in Deutschland, haben die wenigsten Verbraucher hierzulande mit einer Unterbrechungsfreien Stromversorgung vorgesorgt. Dank der Umstellung der Festnetzkommunikation auf VoIP, ist ein Notruf über das Festnetz nicht mehr realisierbar, wenn dem Router die Stromversorgung fehlt. Die Notstromversorgung der Mobilfunkstationen hilft in diesem Falle auch nur begrenzt, wenn die Mobilfunknetze in einem solchen Notfall überlastet sind.

Kritische Infrastrukturen

Da fallen im Zusammenhang mit Stromausfällen zumeist Krankenhäuser mit Intensivstationen und Operationssälen ein, deren Betrieb im Falle eines Stromausfalles unmittelbar zusammenbrechen würde, wenn sie nicht, zumindest für diese Kernbereiche, über eine funktionierende Notstromversorgung verfügen würden. Hier kommt zumeist eine online arbeitende batteriegestützte Unterbrechungsfreie Stromversorgung in Kombination mit einem zumeist mit Diesel betrieben Notstromaggregat zum Einsatz. Entsprechende Testläufe sorgen dafür, dass diese System im Notfall auch funktionieren.

Inzwischen sind jedoch zahlreiche weitere Bereiche des täglichen Lebens von einer sicheren und kontinuierlichen Stromversorgung anhängig. Das Büro für Technikfolgenabschätzung beim Deutschen Bundestag (TAB) hat in den vergangenen Jahren in mehreren Studien darauf hingewiesen, welche Risiken bei einem "Black Out" für ein stark arbeitsteilig organisiertes, vernetztes Land wie Deutschland bestehen.

Als Konsequenz der Aufteilung von Zivilschutz im Verteidigungsfall in der Zuständigkeit des Bundes und Katastrophenschutz in Friedenszeiten durch die Bundesländer ergibt sich ein politischer Handlungsbereich mit zahlreichen Ebenen und einer Vielzahl von Behörden im Bund, in den Ländern, Kreisen bis hinunter zu den Kommunen sowie Hilfsorganisationen und Unterstützungskräften vom Roten Kreuz bis zu Freiwilligen Feuerwehr.

Das in der allgemeinen Öffentlichkeit kaum bekannte Bundesamt für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe (BKK) propagiert inzwischen im Rahmen der zivilen Verteidigung den Ausbau des Bevölkerungsschutz durch die Entwicklung einer "robusten und umfänglichen Notstromversorgung".

Man bezieht sich dabei in erster Linie auf den Stromausfall im Münsterland im Jahre 2005 sowie den regionalen Stromausfall in Berlin im Juni 2017. Beide dürften bei der Bevölkerung auch überregional noch in Erinnerung sein. Und so greift man diese Erinnerung mit einem weiteren Hinweis auf einen Bericht des TAB auf, der den Titel Gefährdung und Verletzbarkeit moderner Gesellschaften - am Beispiel eines großräumigen Ausfalls der Stromversorgung trägt.

Man weist darauf hin, dass im Falle eines großflächigen Stromausfalles "in Haushalten nicht mehr gekocht oder geheizt werden" könne. Zudem würde "die Wasserversorgung und damit die Abwasserbeseitigung" ausfallen. Auch wäre ein koordiniertes Krisenmanagement und eine koordinierte Gefahrenabwehr erheblich erschwert. Man weist auf die in den letzten Jahren veränderte Bedrohungslage durch staatlich, terroristisch oder kriminell motivierte Cyberangriffe hin. Cyberangriffe seien dabei "nur eines von zahlreichen Wirkmitteln, die heute teils schon in frühen Phasen von Konflikten eingesetzt werden.

Die Grenzen zwischen zivilen und militärischen Akteuren und Wirkmitteln lösen sich dabei zunehmend auf". Das Bundeskabinett hat in diesem Zusammenhang am 24. August 2016 die sogenannte Konzeption Zivile Verteidigung (KZV) verabschiedet. Diese soll den Rahmen für die Modernisierung der zivilen Verteidigung und des Zivilschutzes in Deutschland bilden.

BKK-Gesamtprojekt Notstromversorgung

Das BKK wurde 2013 vom Bundesministerium des Innern (BMI) beauftragt, ein Projekt aufzulegen, das noch bis Ende 2018 läuft und das in Zusammenarbeit mit Vertretern des Bundes, der Länder und der Kommunen sowie Betreibern Kritischer Infrastrukturen "die Kapazitäten bei privaten Anbietern von Notstromaggregaten und die Bewältigungskapazität in der Bevölkerung" In diesem Zusammenhang wurde auch die "Empfehlung zum Auf- bzw. Ausbau der betrieblichen Notstromversorgung in Behörden und Unternehmen" überarbeitet.

"Ohne nachzutanken sollten Prozesse in Kritischen Infrastrukturen 72 Stunden am Laufen gehalten werden können." Danach muss der Dieselvorrat nachgefüllt werden, was bei einem allgemeinen Stromausfall jedoch eine besondere Herausforderung darstellen dürfte. Am Beispiel von Berlin hat das BKK zusammen mit der Berliner Feuerwehr am 14. Dezember 2017 erklärt, dass man dieses Problem jetzt zumindest für den Einsatzfall Berlin gelöst habe.

Dezentrale Stromversorgung mit zellulären Netzen oder Microgrids

Man könnte die Sicherheit der Stromversorgung auch durch den Ausbau einer dezentralen Stromversorgung und den Einsatz sogenannter zellulärer Netze, die auch unter dem Namen Microgrids bekannt sind, verbessern. Hierbei lassen sich die Auswirkungen eines Stromausfalls begrenzen und die einzelnen Versorgungsnetze unabhängig von einander in Betrieb halten oder nach einem Stromausfall zügig wieder in Betrieb nehmen.

Die Idee der Microgrids hat sich in der Energiewirtschaft, die noch maßgeblich von den zentralen Großkraftwerken geprägt wird, noch nicht durchsetzen können. Man verfolgt hier noch immer die Idee der Kostendegression durch Vergrößerung der jeweiligen Versorgungseinheiten. Eine kundennahe Stromerzeugung wird sich flächendeckend erst dann durchsetzen können, wenn die Kunden die Stromerzeugung und -versorgung beispielsweise im Rahmen von Bürgerenergiegenossenschaften wieder selbst in die Hand nehmen.