Dass der eingespeiste Strom zu jeder Zeit dort ankommt, wo er gerade gebraucht wird, das ist die Aufgabe eines Übertragungsnetzbetreibers wie TenneT.
Für alle Verbraucher steht das Thema „Versorgungssicherheit“ im Fokus. Die zentrale Frage lautet: „Kann ich mich darauf verlassen, dass ich ständig mit ausreichend Strom versorgt werde?“
TenneT erfüllt diese Aufgabe, rund um die Uhr, 365 Tage im Jahr.
Diese Seite soll einfach & verständlich erklären, was dafür nötig ist, wie das Stromnetz stabil gehalten wird und wie die Netzbetreiber mit besonderen Herausforderungen wie zum Beispiel den Wintermonaten umgehen.
Zu 99,99963% der Zeit im Jahr steht das Stromnetz zur Verfügung.
Im Durchschnitt hatte jeder Endverbraucher in 2021 12,7 Minuten keinen Strom. Das bedeutet nicht, dass es jeden auch betroffen hätte. Zum Vergleich: In Schweden betrug dieser Wert 63 Minuten und in den USA 480 Minuten (7 Stunden).
Der vorgeschriebene „Zuverlässigkeitsstandard“ in Deutschland erlaubt sogar eine Stromlücke von 2,77 Stunden. Diesen legt das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz auf Vorschlag der Bundesnetzagentur fest und ist eine Abwägung zwischen den Kosten, diese Lücke zu schließen und der zumutbaren Stromunterbrechung. Die Versorgungssicherheit in Deutschland steht also auf einem weitaus höheren Niveau als die Vorgaben vorsehen.
Die Stromversorgung ist dann gesichert, wenn:
Ressource Adequacy bedeutet, dass zu jeder Zeit die Stromnachfrage durch ein ausreichendes Angebot am Strommarkt gedeckt werden kann und ein Gleichgewicht zwischen Erzeugung und Verbrauch besteht. Das muss bei jedem Wetter und auch bei Ausfällen von Leitungen oder Kraftwerken und anderen Erzeugungsanlagen, 24 Stunden am Tag an 365 Tagen im Jahr der Fall sein.
Spannung wird benötigt, um Strom möglichst verlustfrei transportieren zu können. Desto höher die Spannung, desto weniger Verlust gibt es. Im deutschen Übertragungsnetz beträgt die Spannung standardmäßig 380 Kilovolt (kV). Damit wird auch über eine Distanz von 200km der Verlust des Stroms unter 10% gehalten.
Damit das Netz stabil und sicher ist, müssen Stromerzeugung und Stromverbrauch immer im Gleichgewicht sein. Denn Strom kann nicht in großen Mengen gespeichert werden. Wir brauchen also zu jeder Zeit so viel Stromerzeugung wie gerade verbraucht wird. Wenn exakt so viel Strom erzeugt wie verbraucht wird, liegt die Frequenz im Stromnetz bei 50 Hertz (Hz). Die Frequenz von 50 Hz zeigt uns an, dass das Netz stabil ist.
Transmission Adequacy bedeutet die Angemessenheit des Stromnetzes, also dass der Strom vom Ort der Erzeugung auch zum Ort des Verbrauchs transportiert werden kann. Das setzt ausreichende Transportkapazitäten im Übertragungs- und Verteilnetz voraus.
Stromleitungen können nur eine bestimmte Menge an Strom übertragen. Eine 380kV-Leitung, der Standard im Übertragungsnetz, kann eine Leistung von bis zu 2.700 MVA* transportieren, d.h. es fließt Strom i.H.v. ca. 4.000 Ampere. Soll mehr Strom transportiert werden, müssen weitere Leitungen benutzt werden.
*MVA steht für Mega Voltampere. Mega ist die Größeneinheit (Mega = 1.000.000) und Voltampere steht für die elektrische „Scheinleistung“, die theoretisch transportiert werden kann.
Zur Einordnung: 1.000 MVA entsprechen ungefähr dem Verbrauch von etwa 1.000.000 Haushalten, d.h. mit einer 380 kV-Leitung könnte man maximal etwa 2,7 Mio Haushalte mit Strom versorgen.
Das deutsche und europäische Verbundnetz gehören zu den sichersten und zuverlässigsten der Welt. Es gibt nur sehr wenige Störungen oder gar Unterbrechungen.
Allerdings: Wer Versorgungssicherheit ernst nimmt, muss sich auch mit dem Fall beschäftigen, was zu tun ist, wenn das Stromnetz tatsächlich einmal wieder aufgebaut werden muss.
Für alle Netzbetreiber ist das ein konkretes und planbares technisches Szenario, das regelmäßig in Simulationen und Trainings geübt wird.
Wir kennen auch andere Länder, in denen es häufiger Probleme mit der Stromversorgung gibt, wie beispielsweise Kalifornien (USA), und diese zeigen uns, dass ein Netzwiederaufbau gut beherrschbar ist.
Die Netzstabilität ist die Fähigkeit eines Stromnetzes für einen gegeben Betriebszustand nach einer Störung wie z.B. einem Kurzschluss oder Kraftwerksausfall in einen neuen, stabilen Betriebszustand zu gelangen.
Vergleichbar ist dies mit einem Auto, welches an einer unerwartet rutschigen Straßenstelle kurz schlingert, aber seine Fahrt sicher fortsetzt. Mit einer höheren Auslastung der Stromnetze, vergleichbar mit einer höheren Geschwindigkeit des vorher betrachteten Autos, gewinnt die Netzstabilität an Bedeutung.
Übertragungsnetzbetreiber installieren daher neue Betriebsmittel, vergleichbar mit neuen Fahrassistenzsystemen, wie Phasenschieber, intelligente Messsysteme und viele mehr und führen dynamische Simulationsrechnungen durch, um die Netzstabilität zu beurteilen und mögliche Abhilfemaßnahmen einzuplanen.
Grundlage, um das Stromnetz sicher zu steuern, ist eine vorausschauende detaillierte Planung der zu erwartenden Last,- Erzeugungs- und Transportsituation. So wird jede Stunde im Stromnetz mehrfach geplant – grundsätzlich beginnend mit einem Jahr Vorlauf, dann mit einem Monat, dann eine Woche vorher, am Vortag und nochmal am Tag selbst. Aus den betrieblichen Erfahrungen, den aktuellen Einflüssen wie dem Wetter und weiteren bekannten Faktoren wie zum Beispiel Kraftwerksrevisionen hat TenneT die Netzsituation stets im Blick und unter Kontrolle.
Für den nahtlosen Betrieb des Übertragungsnetzes arbeiten die Schaltleitungen in mehreren Schichten, 24 Stunden am Tag, 7 Tage pro Woche. TenneT betreibt zwei Schaltwarten für das deutsche Netz, um die sichere Stromversorgung rund um die Uhr zu gewährleisten: eine in Nord- und eine in Süddeutschland.
Das deutsche Stromnetz ist eines der sichersten weltweit und wir verfügen über zahlreiche Mechanismen, Werkzeuge und Reserven um das Stromnetz auch in angespannten Situationen zu stabilisieren.
Übertragungsnetzbetreiber wie TenneT haben die Netzsituation zu jeder Zeit im Blick und halten das Stromnetz aktiv stabil. Dazu beobachten sie insbesondere die Frequenz, denn sie gibt Aufschluss über den aktuellen Zustand des Netzes.
Unsere Grafik bietet eine kleine Übersicht, wie Energieerzeugung und -verbrauch verändert werden können, wenn die Frequenz vom Standard (50Hz) abweicht.
Echte Daten aus unserem Netzgebiet sind in unserer App verfügbar. Den Link gibt es am Ende der Seite.
Der TenneT Power Flow Simulator bietet Ihnen die Möglichkeit, Ihr eigenes Stromnetz zu betreiben und aufzubauen. Sie können die realen Herausforderungen erleben, denen sich Übertragungsnetzbetreiber wie TenneT täglich gegenübersehen, und sie zeigen Ihnen, was TenneT tut, um eine zuverlässige Energieversorgung zu gewährleisten.
Klicken Sie auf das Bild oder hier, um zum TenneT Power Flow Simulator zu gelangen.
Das deutsche Übertragungsnetz steht nicht isoliert, alleine neben allen anderen Stromnetzen in Europa. Es ist mit den Netzen vieler Länder zum europäischen Verbundnetz vereinigt. Dieses zieht sich von Portugal bis in die Ukraine und von den Niederlanden bis in die Türkei.
Dieses große Netz hat sich bewährt: Die Kooperation der Länder in Europa sorgt für besondere Robustheit, da sich die einzelnen Netzbetreiber gegenseitig unterstützen und Ressourcen zur Verfügung stellen können. So wird das gesamte System widerstandsfähiger. In diesem Fall gilt: Je größer das System, desto robuster ist es auch.
Auch für Deutschland ist das gut, denn Deutschland ist zwar insgesamt ein Stromüberschussland; das trifft aber nicht auf alle Stunden des Jahres zu. Zu manchen Zeiten muss Strom auch importiert werden.
TenneT sorgt mit 17 grenzüberschreitenden Leitungen, sogenannten Interkonnektoren, für stabile und sichere Verbindungen zu unseren Nachbarn.
In Fernsehsendungen, im Radio, in Zeitungen und Magazinen wird viel über die Stromversorgung im Winter gesprochen. Die wichtigste Frage lautet: Bekomme ich im Winter zu jeder Zeit wie gewohnt Strom für die Beleuchtung, zum Kochen, Heizen und Serien schauen?
Vorweggenommen: Wir verfügen in Deutschland über eines der weltweit sichersten Stromversorgungssysteme. Dass für kurze Zeit nicht für jeden ausreichend Strom vorhanden ist, ist äußerst unwahrscheinlich. Dennoch sind die Netzbetreiber in Deutschland auf einen solchen Fall vorbereitet und können verschiedene Maßnahmen durchführen. Sollte das alles nicht ausreichen, könnte es als letztes Mittel zu Stromabschaltungen kommen, allerdings in einem kontrollierten Prozess. Und das regional begrenzt und für eine kurze Zeit. Mit dem viel beschworenen Blackout hat das nichts zu tun.
Hier kommen einige Besonderheiten zusammen, die sich negativ auf die Stromerzeugung auswirken und damit auch Herausforderungen für die Netzstabilität darstellen:
Insgesamt können wir also insbesondere bei der Produktion von Strom nicht auf alle der sonst zur Verfügung stehenden Kapazitäten zurückgreifen. Wenn es dann noch besonders kalt wird, es vielleicht wenig Wind- und keinen Solarstrom gibt (sog. „Dunkelflaute“), gleichzeitig aber viel Strom benötigt wird, könnten wir eine sehr angespannte Situation im Stromübertragungsnetz haben.
Die vier deutschen Übertragungsnetzbetreiber haben das bereits vor dem Winter erkannt und sind mit konkreten Vorschlägen zu Sondermaßnahmen auf die Politik zugegangen, um möglichst frühzeitig alle Möglichkeiten zur Stabilisierung des Stromnetzes zur Verfügung zu haben. Dazu hat TenneT gemeinsam mit den drei anderen Übertragungsnetzbetreibern eine Reihe von Lösungsansätzen zur Entschärfung von kritischen Situationen empfohlen, die kombiniert werden sollten – eine Maßnahme allein reicht nicht. Die detaillierten Vorschläge können hier nachgelesen werden
Um die besondere Situation für den Winter 22/23 besser einschätzen zu können, haben die vier deutschen Übertragungsnetzbetreiber im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klima eine Sonderanalyse erstellt (sog. „Stresstest“). Dabei wurden alle bekannten Besonderheiten für den Winter 22/23 berücksichtigt.
In dieser Sonderanalyse wurden drei sich steigernde kritische Szenarien simuliert: Reduzierte Kraftwerksverfügbarkeit im Ausland, weniger Leistungsfähigkeit der deutschen Kraftwerke, Einschränkungen bei der Kohle- und Gasversorgung und erhöhter Stromverbrauch durch Heizlüfter – nur als Beispiele – sind Teil dieser Berechnungen.
Dabei hat sich herausgestellt, dass es im Winter zeitweise zu angespannten Situationen im Stromübertragungsnetz kommen könnte, und dass es zumindest in einigen Stunden Engpässe bei der Stromversorgung geben könnte.
Um diese Situation schon vorab zu entschärfen und das Stromnetz auch in diesen Fällen stabil halten zu können, haben die vier Übertragungsnetzbetreiber ein ganzes Set an geeigneten Präventivmaßnahmen erarbeitet und dem Bundesministerium für Wirtschaft und Klima vorgelegt.
Wichtig ist: Bei der Sonderanalyse handelt es sich um Modellrechnungen – nicht um Vorhersagen. Wichtige Variablen, wie beispielsweise das Wetter, lassen sich nicht weit im Voraus bestimmen und haben dennoch großen Einfluss auf die Ergebnisse. Auch andere Faktoren, die nicht absehbar sind, wie die konkrete Verfügbarkeit der Kraftwerke im Ausland, sind nicht vorhersehbar.
Die Sonderanalyse ist verfügbar auf den Seiten des BMWK und bei Netztransparenz.de
substantiv, maskulinim
Black | out
[ˈblɛkʔaʊ̯t]
[1]
Unkontrollierter Netzzusammenbruch
[2]
Größere unkontrollierte Stromunterbrechung
Der Stresstest zeigt: Selbst im angespanntesten Fall ist das Risiko eines unkontrollierten Netzzusammenbruchs bzw. einer größeren unkontrollierten Stromunterbrechung nicht höher als sonst – also sehr unwahrscheinlich.
Die vier deutschen Übertragungsnetzbetreiber haben seit Jahrzehnten Erfahrung und betreiben ein sicheres & stabiles Stromnetz.
Wir sorgen für ein Gleichgewicht zwischen Stromerzeugung und -verbrauch und haben verschiedenste Instrumente, um das Stromnetz stabil zu halten und nicht zu überlasten.
Der Winter wird herausfordernder. Das liegt an vielen Gründen: Weniger Kraftwerke, angespannte Kohle & Gasversorgung, gepaart mit einer eventuell länger anhaltenden Kältewelle sowie weniger Strom aus dem Ausland. Es muss diesen Winter also besonders beobachtet werden, ob es zeitweise weniger Strom als Nachfrage geben könnte.
Wir ergreifen dann umgehend alle uns zur Verfügung stehenden Maßnahmen, um die Situation zu entschärfen. So werden bei Bedarf auch schon einige Zeit vorher Reservekraftwerke angefordert, oder es schalten kurzfristig weitere ggf. noch verfügbare Kraftwerksreserven zu und wir sichern die maximale Transportfähigkeit unseres Netzes und unserer Interkonnektoren, also den Verbindungen zu ausländischen Netzen.
Wenn all unsere Werkzeuge zur Stabilisierung des Stromnetzes ausgeschöpft sind, sind das allerletzte Mittel sogenannte kontrollierte manuelle Lastabschaltungen. Das bedeutet zeitlich und regional begrenzte Unterbrechungen der Stromversorgung einzelner Bereiche in Städten und Gemeinden. Dort gibt es dann für kurze Zeit keinen Strom, damit viele andere weiterversorgt werden können und das Netz an sich stabil bleibt.
Die Übertragungsnetzbetreiber beobachten das Netz und die Erzeugungs- und Versorgungssituation rund um die Uhr und schauen über Prognosen auf die möglichen Entwicklungen in den nächsten Tagen. Falls Einschränkungen beim Stromverbrauch notwendig werden, informiert der Übertragungsnetzbetreiber wie TenneT die Verteilnetzbetreiber in seinem Netzgebiet und weist sie an, Leistung in einem bestimmten Umfang zu verringern. Diese trennen daraufhin einzelne Bereiche in Städten und Gemeinden für eine bestimmte Zeit von der Stromversorgung und schalten sie dann wieder zu. Dann sind andere dran. Das geschieht vollständig kontrolliert und möglichst gleichmäßig über alle Regionen. So bleibt das Stromnetz stabil und sobald wieder genug Strom verfügbar ist, werden sofort alle wieder versorgt.
Ein Blackout bedeutet einen weitestgehend kompletten unvorhersehbaren unkontrollierten großflächigen Netzzusammenbruch bzw. Stromausfall. In weiten Teilen des europäischen Verbundnetzes würde dann kein Strom mehr fließen.
Ein Blackout könnte beispielsweise auftreten, wenn das Stromnetz plötzlich jenseits seiner Grenzen belastet wird, wenn Stromleitungen und andere Einrichtungen gleichzeitig in größerem Umfang beschädigt werden, z.B. bei extremen Naturereignissen.
Anders beim Brownout, bei dem es sich um zeitlich und regional begrenzte kontrollierte Stromunterbrechungen handelt. Diese können entweder ungeplant und unvorhersehbar oder auch geplant und vorhersehbar erforderlich sein und würden dann gezielt und kontrolliert herbei geführt – wir reden dann von kontrollierten manuellen Lastabschaltungen: zeitlich wie regional begrenzte Stromunterbrechungen, die eingesetzt werden, um das Stromnetz zu stabilisieren, wenn alle anderen Maßnahmen ausgeschöpft sind.
Eine Lastabschaltung kann notwendig sein, wenn zu wenig Strom erzeugt wird, um den Verbrauch zu decken oder auch, um Netzüberlastungen zu heilen, falls alle anderen Maßnahmen vollständig ausgeschöpft sein sollten.
Zusammen mit seinem Team spielt Sascha Salm – bei TenneT Experte für Versorgungssicherheit – verschiedene Szenarien durch, was im Falle von Versorgungsunsicherheit passieren könnte. So viel aber schon mal vorweg: Sollte es zu einer Mangellage kommen, bedeutet das nicht, dass das gesamte Stromnetz zusammen bricht!
Was die Herausforderungen an die Versorgungssicherheit diesen Winter sind, warum das Wetter dabei eine wesentliche Rolle spielt, erfahrt ihr in dieser Episode von unserem Podcast „Entlang des Stroms“.
Mit diesem Kontaktformular direkt an uns wenden und wir werden versuchen, auch die letzten Unklarheiten zu beseitigen:
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