Letzte Aktualisierung am 24. September 2022.

Blackout-Vorsorge: Symposium mit Impulsen zur Versorgungssicherheit

Diskussion mit Experten aus Energiewirtschaft und Krisenvorsorge im Parlament in der Hofburg

Parlamentskorrespondenz Nr. 950 vom 06.09.2022

Die gesamte Diskussion ist empfehlenswert! Besonders auch die Aussage von Gerhard Christiner, Technikvorstand der APG, ab Minute 35! Er relativiert zwar später die Blackout-Wahrscheinlichkeit, was er a) in seiner Funktion zwangsläufig machen muss und b) was durch die sonstigen Aussagen relativiert wird. Es geht auch nicht um die Wahrscheinlichkeit, sondern ob wir darauf vorbereitet wären, was derzeit mit Nein beantwortet werden muss.

Es freut mich, dass in dieser Diskussion genau das bestätigt wurde, was ich seit Jahren predige. Besonders auch die Learnings von Andreas Hanger ab Minute 1:30′. Jetzt müssen nur noch die Taten folgen, tolle Worte haben wir schon zu oft gehört.

220906-APG-Parlamanet

Sichere Stromversorgung und Blackout-Vorsorge in Österreich

Entwicklungen, Risiken und mögliche Schutzmaßnahmen – Endbericht

Quelle: www.parlament.gv.at

 

Kommentar Herbert Saurugg

Sichere Stromversorgung und Blackout-Vorsorge in ÖsterreichLeider ist die „Studie“ – wie bereits die Vorgängerstudie Digitaler Stillstand: Die Verletzlichkeit der digital vernetzten Gesellschaft – Kritische Infrastrukturen und Systemperspektiven – enttäuschend ausgefallen.

Es werden zwar einige große Herausforderungen angesprochen. Es fehlt jedoch eine systemische und unverzichtbare Gesamtsicht („Das Verständnis für die Details ergibt sich stets aus der Kenntnis des Ganzen, nicht umgekehrt.“ auf europäischer Ebene – siehe etwa Europa auf dem Weg in die Katastrophe oder aus der Wissenschaftscommunity: „Sind wir auf die kommende Katastrophe vorbereitet?„) – noch wurde das Thema Blackout-Vorsorge als die wirkliche Herausforderung adressiert, obwohl diese im Studientitel angeführt wurde, was bei der Zusammensetzung der Workshop- und Interviewpartner (S. 93f.) und der verwendeten Quellen (S. 89) nicht weiter verwundert.

Dass es keinen wissenschaftlichen Nachweis für eine Eintrittswahrscheinlichkeit binnen der nächsten Jahre gibt, liegt auf der Hand. Dabei handelt es sich auch um keine Vorhersage, sondern um die Adressierung einer steigenden Gefahr –  wie sie auch in der Studie teilweise angesprochen wird. Allein dadurch sollte ein HILP-Event (High Impact Low Probability – siehe etwa Das Unerwartete managen) eine gewisse Dringlichkeit in der Auseinandersetzung erhalten, was in dieser Form der Adressierung wohl nicht erreicht wird, weil das auch in den vergangenen 10 Jahren nicht funktioniert hat. Daher dient diese Studie wohl dazu, das Thema Blackout-Vorsorge wissenschaftlich fundiert auf die lange Bank zu schieben. Ich kann mir nicht vorstellen, dass sich auch nur irgendjemand durch diese Studie veranlasst sehen wird, sich mehr um das Thema Vorsorge zu kümmern. Das ist auch nicht nach den Studien BlackÖ.1, BlackÖ.2, Ernährungsvorsorge in Österreich oder nach Digitaler Stillstand passiert.

Wenn der Hauptprotagonist zum Thema Blackout(-Vorsorge) in Österreich schon nicht eingebunden wird, dann sollten zumindest seine „Thesen“ in einer solchen Studie kritische gewürdigt werden, was nicht passiert ist. Man hat zwar einige wichtig Schlagwörter verwendet, wie High Impact Low Probability, Black Swan oder komplexe Systeme/Komplexität, aber es entstand nicht der Eindruck, dass die dahinterliegenden Konzepte zur Folgenminderung (Mitigation) verstanden wurden, ansonsten hätten diese in den Folgerungen einen entsprechenden Niederschlag finden müssen. Es bestreitet auch niemand, dass die Netzbetreiber einen hervorragenden Job machen und ihr bestmögliches versuchen, um die Systemstabilität aufrechtzuerhalten. Aber komplexe Systeme haben ihre Grenzen, insbesondere da hier großteils noch das Wissen fehlt. 

Mein Einstieg in das ganze Thema war die Smart Meter Einführung in Österreich, ab 2011. Damals wurde vorgeschrieben, dass bis 2019 95 Prozent der Stromzähler auf Smart Meter umgerüstet sein müssen. Dazu im Kurier vom 15.07.21:

„Der 2020 veröffentlichte Monitoringbericht der Regulierungsbehörde E-Control zur Einführung von intelligenten Messgeräten gehe aufgrund der von den Verteilernetzbetreibern laufend aktualisierten Projektpläne österreichweit von einem Ausrollungsgrad von rund 31 Prozent bis Ende 2020 und von rund 75 Prozent bis Ende 2022 aus. Die Verzögerungen sind demnach einerseits auf technische Probleme im Zuge der Pilotprojekt- und Ausrollungsphasen, andererseits auf Lieferengpässe bei den Zählerherstellern zurückzuführen.“

Natürlich dürfen wir nun darauf vertrauen, dass der Gesamtumbau des Systems bis 2030 – vor allem im notwendigen Gleichschritt – funktionieren wird. 

Zum anderen empfehle ich die aktuelle systemische Auseinandersetzung von Marco Felsberger in: Das Stromnetz – Die Mutter aller fragilen Systeme!

Es darf sich daher jeder selbst aussuchen, ob er sich lieber weiterhin in Scheinsicherheit wiegen möchte und darauf vertraut, dass schon irgendjemand sich darum kümmern wird, oder ob man vielleicht doch lieber mit überschaubarem Aufwand Vorsorge betreibt. Meine Erfahrung in wichtigen und auch großen Einrichtungen: Auch dort ist häufig mit überschaubarem Aufwand eine Vorsorge möglich. Es geht in der Regel um einfache Handlungsabläufe, die auch in anderen Fällen nützlich sein können und die derzeit nicht existieren.

 

Auszüge aus der Studie

Zusammenfassung

Die Überblicksstudie „Sichere Stromversorgung und Blackout-Vorsorge in Österreich: Entwicklungen, Risiken und mögliche Schutzmaßnahmen“ wird durch diesen Endbericht abgeschlossen. Die Studie wurde vom Österreichischen Parlament mit einer Laufzeit von Juni 2021 bis Jänner 2022 in Auftrag gegeben. Das Projekt wurde von der ARGE ITA-AIT PARLAMENT, intern federführend durch das Institut für Technikfolgen-Abschätzung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, durchgeführt. Die Studie beruht auf Dokumenten- und Literaturstudium, Interviews mit einschlägigen Fachleuten und einem Expert*innen-Workshop.

Der steigende Energieverbrauch und die Energiewende bringen strukturelle Veränderungen im Stromversorgungsnetz und eine Erhöhung der Komplexität des Energiesektors mit sich. Das Stromnetz als komplexes soziotechnisches System ist als kritische Infrastruktur von zentraler Bedeutung für die Funktionsfähigkeit von Wirtschaft und Gesellschaft. Die Zuverlässigkeit der Stromversorgung ist in Österreich seit Jahrzehnten auf einem konstant hohen Niveau. Dennoch wird es in Zukunft eine Reihe von Herausforderungen geben, um die Versorgungssicherheit auch weiterhin zu gewährleisten. Aufgrund der anstehenden Veränderungen gewinnt das Thema Blackout, also die Sorge vor einem großflächigen Ausfall des Stromversorgungsnetzes über einen längeren Zeitraum, an Bedeutung.

Vor diesem Hintergrund behandelt dieser Bericht zentrale Fragen der Sicherheit der Energieversorgung im Rahmen der Energiewende. Das Ende Juli 2021 in Kraft getretene Erneuerbaren-Ausbau-Gesetzespaket (EAGPaket) legt eine weitreichende Dekarbonisierung der Stromversorgung in Österreich fest. Es schafft die Grundlage für eine weitgehende Umstellung der nationalen Stromversorgung auf regenerative Quellen und leitet damit auch einen langfristigen und umfassenden Umbau der gesamten Energieversorgung ein. Gegenstand dieser Übersichtsstudie ist es, die Zusammenhänge zwischen der Gefahr eines Blackouts und der Versorgungssicherheit im österreichischen Stromnetz zu beleuchten. Im Zentrum steht dabei die Frage, wie eine hohe Versorgungssicherheit auch weiterhin gewährleistet werden kann. Auf Basis einer Aufarbeitung des aktuellen Wissenstandes zu Blackouts identifiziert der Bericht zentrale Herausforderungen und zukünftige Handlungsbedarfe im Sinne der Versorgungssicherheit.

Als Blackout gilt ein unerwarteter und unvorhersehbarer Totalzusammenbruch des überregionalen Stromversorgungsnetzes für einen längeren Zeitraum. Ein solches Ereignis wird als sogenanntes HILP-Event (High Impact Low Probability) bezeichnet, also ein Ereignis mit hohem Schadenspotenzial, aber sehr geringer Eintrittswahrscheinlichkeit. Im Falle eines Blackouts wäre allerdings mit einer Reihe gravierender gesellschaftlicher und wirtschaftlicher Folgen zu rechnen. Zu Ausfällen im Stromversorgungsnetz kann es aus unterschiedlichen Gründen, wie Naturkatastrophen, technischen oder menschlichen Ursachen kommen. Im technischen Sinn entspricht ein Blackout einer Großstörung, jedoch mit gravierenderem Schadensausmaß. Ein ausschlaggebender Faktor für eine Großstörung und ein Blackout-Ereignis ist die Betroffenheit des Übertragungsnetzes – jenes Netz aus Hochspannungsleitungen, das zur Übertragung von Strom über große Distanzen benötigt wird. Ein grundlegendes Problem bei Großstörungen sowie im Blackout-Fall liegt im Risiko von Kaskadeneffekten (Kettenreaktionen), die bei nicht mehr bewältigbarer Netzinstabilität zu größeren, überregionalen Ausfällen führen können. Befindet sich das Netz im Not-Zustand und die entsprechenden Schutzmaßnahmen (Abschaltungen, Inselbildung durch Auftrennung in Teilnetze, Lastabwurf) greifen trotzdem nicht mehr, geht das Netz unmittelbar in den Blackout-Zustand über. Dadurch wäre ein Netzwiederaufbau erforderlich. Seit Anfang der 1950er Jahre gab es keinen solchen Fall in Österreich. Abseits verstärkter medialer Aufmerksamkeit zur Thematik gibt es keine klaren Belege für ein steigendes Risiko. Ankündigungen von Blackout-Eintritten in definierten Zeiträumen beruhen nicht auf wissenschaftlich gesicherten Erkenntnissen. Das widerspricht auch dieser Art von Risiko: Blackouts sind Ereignisse, deren Eintreten kaum vorhersehbar ist. Wesentlich relevanter erscheint es, sich eingehender mit der Bewältigung von Großstörungen zu befassen, weil hier klare Zusammenhänge bestehen. Das trägt zu einem sachlich fundierten, realistischen Umgang mit dem Thema Blackout bei. 

Von zentraler Bedeutung für die Versorgungssicherheit sind die vorherrschenden Betriebsbedingungen im Stromnetz. Das Stromnetz ist ein komplexes System, das durch wechselseitige Abhängigkeiten innerhalb und zwischen verschiedenen Komponenten des Netzverbundes geprägt ist. Diese beeinflussen die Vulnerabilität, also die Verwundbarkeit des Gesamtsystems. Ungünstige Bedingungen – durch Umwelteinflüsse, verstärktes Ungleichgewicht von Erzeugung und Verbrauch und damit verbundene hohe Komponentenauslastungen und Frequenzschwankungen – können im Störfall problematisch werden und zu Kaskadeneffekten führen. Die Gewährleistung von stabilen, unkritischen Betriebsbedingungen im Stromnetz ist daher sowohl essentiell für eine sichere Stromversorgung, als auch für die Minimierung von Blackout-Risiken. Ein Schlüsselkriterium bei der Bewältigung von Großstörungen und Blackouts ist eine wirkungsvolle Gesamtkoordination der Europäischen Übertragungsnetzbetreiber (ENTSOE). Um die Versorgungssicherheit weiterhin auf hohem Niveau zu gewährleisten, muss folgenden zukünftigen Herausforderungen vorgebeugt werden:

Die globale Erderwärmung und die damit einhergehende Veränderung von Umweltbedingungen bringen nicht zu unterschätzende Herausforderungen für die Versorgungssicherheit mit sich. Mit der Wahrscheinlichkeit von Extremwetterphänomenen (extreme Hitze, Hochwasser, massive Unwetter, starke Stürme) und langfristigen Veränderungen im alpinen Bereich nimmt in Europa das Risiko von Stromausfällen zu. Auch der Verbrauch ist durch vermehrte Hitzeperioden wetterabhängig und es kann – insbesondere in benachbarten Regionen – zu Stromknappheit kommen, die im europäischen Übertragungsnetzverbund folgenreichere Effekte zeigt. Der Klimawandel kann insgesamt die Stabilität des Stromnetzes mittel- und längerfristig belasten und damit auch das Risiko von Kaskadeneffekten und Großstörungen erhöhen.

Ein vorausschauendes, regelmäßiges Monitoring der Netzbedingungen unter Einbeziehung von sich verändernden Umweltbedingungen ist daher zentral. Der bestehende Austausch zwischen Netzbetreibern und Klimaexpert*innen sollte weiter intensiviert werden. Dabei sollen insbesondere Entwicklungen in den Blick genommen werden, die sich mittel- und längerfristig derart auf die Betriebsbedingungen auswirken, dass diese auch Effekte auf die Netzstabilität haben können.

Die Digitalisierung bringt zahlreiche technische, soziale und strukturelle Veränderungen mit sich, die auch Auswirkungen auf das Stromnetz haben. Sie ist eng mit der Energiewende verbunden. Digitale Systeme im Stromnetz bringen viele Vorteile und versprechen Verbesserungen in den Bereichen Steuerung und Monitoring. Zugleich wächst der Energiebedarf mit der steigenden Menge an digitalen Geräten und Systemen, sowie mit neuartigen Phänomenen wie „Cryptomining“ und Handel mit Kryptowährungen.

Durch die Digitalisierung des Stromnetzes selbst kommt es zu versteckten Abhängigkeiten und neuen potenziellen Schwachstellen. Sie trägt einerseits zur Verbesserung von Regelvorgängen etwa im Lastmanagement und beim laufenden Monitoring des Stromnetzes bei. Andererseits kann es durch eine Kombination von elektrotechnischen und digitalen und/oder vernetzten Systemen dazu kommen, dass IT-Sicherheitsprobleme ins Stromnetz übergreifen. Damit erhöht sich die Anfälligkeit für Fehler oder auch für gezielte Angriffe von außen.

IT-Sicherheit bzw. Cybersecurity sollten bei der Digitalisierung des Stromnetzes daher stärkere Beachtung finden. Insbesondere gibt es einen steigenden Bedarf an Fachkräften, die Digitalisierung und Elektrotechnik stärker zusammenzudenken. IT-Sicherheit ist zukünftig eine Schlüsselkompetenz in der Stromwirtschaft.

Eine zentrale Herausforderung der nächsten Jahre im Energiesektor ist die schrittweise Transformation der Energieversorgung zur Erreichung der nationalen Dekarbonisierungsziele. Im Stromsektor soll bis 2030 der Gesamtstromverbrauch bilanziell bis zu 100 % national aus erneuerbaren Energiequellen gedeckt werden. Dieses ambitionierte Vorhaben bringt bereits erhebliche strukturelle Veränderungen im Stromnetz mit sich. Darüber hinaus sollen im Jahr 2040 alle wirtschaftlichen Sektoren in Österreich klimaneutral sein. Neben der Industrie werden weitere energieintensive Sektoren wie Mobilität und Wärmebereitstellung zunehmend elektrifiziert. Mit dem massiven Ausbau der erneuerbaren Erzeugungskapazitäten ist auch ein Aus- und Umbau in der Infrastruktur nötig, um diese entsprechend anzupassen bzw. zu erweitern.

Im Bereich der Übertragungsnetze stehen die meisten der bereits heute geplanten Projekte in einem direkten Bezug zum Ausbau der Wind- und Solarenergie. Des Weiteren ist es sinnvoll, die bestehenden Bemühungen zur grenzübergreifenden Kooperation der Übertragungsnetzbetreiber, z. B. durch grenzüberschreitende Zusammenarbeit im Regelenergiemarkt, weiter zu intensivieren. Die Verteilernetze müssen so weiterentwickelt werden, dass sie sich für die Integration einer sehr großen Anzahl dezentraler Erzeugungsanlagen eignen.

Damit die Energiewende in die nächste Phase eintreten kann und nach dem Stromsektor auch weitere Sektoren dekarbonisiert und mit dem Stromsektor gekoppelt werden können, bedarf es jedoch weiterer Entwicklungen im Stromsystem. Durch Sektorenkopplung kann die Verbrennung von Kohle, Öl und Erdgas vermieden und auf erneuerbaren Strom verlagert werden. Gleichzeitig lässt sich damit ein insgesamt wesentlich effizienteres Gesamtsystem mit einem signifikant geringerem Primärenergiebedarf realisieren. Aus Sicht des Stromsystems bedeutet Sektorenkopplung aber auch einen massiven zusätzlichen Verbrauch, der aus erneuerbaren Quellen bereitgestellt werden muss. Zudem erhöht die zunehmende Integration unterschiedlicher Sektoren die technische und soziale Komplexität des Energiesystems, woraus ein institutioneller sowie rechtlicher Anpassungsbedarf für die beteiligten Akteure resultiert.

Wenn in Zukunft der gesamte gesellschaftliche Energiebedarf aus regenerativen Quellen gedeckt werden soll, kommt der Elektrizität eine wesentliche Rolle zu. Für die Aufrechterhaltung der Versorgungssicherheit ist es von zentraler Bedeutung, dass insbesondere in Zeiten hoher Nachfrage, wenn Wasserkraft, Windenergie und Photovoltaik nicht ausreichen, hinreichend steuerbare Kapazitäten zur Verfügung stehen. Die für Ausfallrisiken relevanten Betriebsbedingungen hängen künftig stärker als bisher von atmosphärischen Bedingungen wie Sonneneinstrahlung und Wind ab. Damit geht ein stärkerer Bedarf nach Reservekapazität einher, um auch bei abnehmender Produktion immer genügend Energie ins Netz einspeisen zu können und die Versorgungssicherheit zu gewährleisten. Auch muss die Gefahr einer schleichend zunehmenden Störanfälligkeit analysiert werden.

Den Herausforderungen durch Klimawandel, Digitalisierung und Energiewende sollen durch Vorsorgemaßnahmen zur Sicherung des Stromsystems sowie zur Erhöhung der Resilienz und der Verbesserung der Reaktionsoptionen im Krisenfall noch stärker begegnet werden. Von zentraler Bedeutung ist die zunehmende Volatilität (also Schwankungen) in der Stromversorgung. Damit Schwankungen weiterhin im Regelbetrieb ausgleichbar und das Risiko von Großstörungen und die damit verbundenen Versorgungsengpässe bewältigbar bleiben, braucht es Vorsorgemaßnahmen auf unterschiedlichen Ebenen, u. a.:

  • Evaluierung des Bedarfs nach Erhöhung von Regelleistung und Reservekapazitäten zum Schwankungsausgleich im Normalbetrieb
  • Koordinierung des Ausbaus der Erzeugungsleistung aus Erneuerbaren Energieträgern und des Aus- und Umbaus des Stromnetzes (in Einklang mit Ausbauplan 2030)
  • Stärkere Beachtung auch langsam fortschreitender Umweltveränderungen im systematischen Monitoring der Strominfrastruktur unter Einbeziehung von Klimaexpert*innen
  • Vorsorge vor zunehmender Abhängigkeit von Umweltbedingungen (wie Dunkelflautenproblematik) mit Einbindung von Flexibilitätslösungen wie Demand-Response, Demand-Side-Management sowie verschiedenen Speicherlösungen
  • Klärung des Bedarfs für den Ausbau grenzüberschreitender Regelenergiemärkte und Analyse dazu zusätzlich erforderlichen Rahmenbedingungen

Institutionell sind fachübergreifende Ausbildung, Wissensaustausch und Forschung von besonders zentraler Bedeutung. Hier braucht es u. a.:

  • Ausbildung von Fachkräften mit kombinierter Elektrotechnik- und IT-Expertise, um den vorherrschenden Mangel auszugleichen und die Digitalisierung des Stromsektors sicher zu gestalten
  • Stärkere wissenschaftliche Betrachtung der Versorgungssicherheit im systemischen Kontext
  • Intensivierung des bestehenden Wissensaustausches zwischen Netzbetreibern und Klimaexpert*innen
  • Stärkung der sozialwissenschaftlichen Forschung und des inter- und transdisziplinären Wissenstransfers zwischen Forschung und Akteuren des Energiesektors zur Verbesserung der Governance der Energiewende

Auf Basis des in dieser Studie zusammengetragenen Wissens kann festgestellt werden, dass das österreichische Stromsystem momentan weitgehend versorgungssicher ist. Das könnte sich freilich in den nächsten Jahren ändern, weil sich das ganze System an vielen Stellen zu ändern begonnen hat. Zur Bewältigung der Herausforderungen braucht es nicht zuletzt auch Interessensausgleich zwischen den verschiedenen Akteuren und Schaffung geeigneter Rahmenbedingungen, damit die notwendigen Veränderungen in der Energieinfrastruktur konstruktiv realisiert werden können. Es ist daher eine wichtige Aufgabe der Politik, das Thema genau weiter zu beobachten und diesen fundamentalen Wandel moderierend und gestaltend zu begleiten.


Schlussfolgerungen und Ausblick

Das Stromnetz als komplexes sozio-technisches System ist als kritische Infrastruktur von zentraler Bedeutung für die Funktionsfähigkeit von Wirtschaft und Gesellschaft. Diese Überblicksstudie hat sich mit der Thematik von Blackouts und zentralen Fragen nach der Sicherheit der Energieversorgung in einer technologisch komplexer werdenden Gesellschaft befasst. Der Fokus lag auf den Zusammenhängen zwischen Blackout-Risiko und Versorgungssicherheit. Zum einen sind Blackouts höchst unwahrscheinliche Ereignisse, für die es insbesondere in Europa bislang wenig Evidenz gibt [siehe Truthahn-Illusion] . Zum anderen gibt es eine Reihe von gravierenderen Störfällen international und auch in Europa, die für die Sicherheit der Stromversorgung wichtige Aspekte aufzeigen. Von zentraler Bedeutung sind die vorherrschenden Betriebsbedingungen im Stromnetz, also ob der Netzbetrieb stabil ist oder bereits ungünstige Bedingungen herrschen, wie durch Umwelteinflüsse, verstärktes Ungleichgewicht von Erzeugung und Verbrauch und damit verbundene hohe Komponentenauslastungen und Frequenzschwankungen, die im Störfall problematisch werden und zu Kaskadeneffekten führen können (siehe Abschnitt 3). Diese stellen ein zentrales Bindeglied zwischen Blackout-Risiko und Versorgungssicherheit dar. Wie in Abschnitt 3.1. gezeigt, resultieren Großstörungen und Blackouts meist aus einer Kombination von Störfällen bei gleichzeitig ungünstigen Betriebsbedingungen im Stromnetz. Das bedeutet, dass die Gewährleistung von stabilen, unkritischen Betriebsbedingungen im Stromnetz sowohl essentiell für eine sichere Stromversorgung ist, als auch für die Minimierung von Blackout-Risiken.

Die dokumentierten Vorfälle verdeutlichen, dass die Stromversorgung nicht regional oder national funktioniert, sondern in weiten Teilen stark vom europäischen Gesamtverbund abhängig ist. Insbesondere die jüngeren Fälle von Großstörungen in Europa zeigen sehr deutlich, wie Störungen in einem Land oder einer Region in weiterer Folge zu überstaatlichen Versorgungsengpässen oder Ausfällen führen können. Eine wirkungsvolle Gesamtkoordination der Europäischen Übertragungsnetzbetreiber ist daher ein Schlüsselkriterium bei der Bewältigung von Großstörungen und Blackouts. Diese Aufgabe nimmt der Verbund der Europäischen Übertragungsnetzbetreiber (ENTSO-E) wahr. Die rasche Bewältigung von Störfällen zeigt, dass die überregionale Zusammenarbeit sehr gut funktioniert. Die Großstörung vom 8. Jänner 2021 kann als eine Art Best-Practice-Beispiel angesehen werden, weil hier äußerst rasch und angemessen von den Netzbetreibern reagiert wurde, sodass es zu keinen weitreichenderen Problemen bei der Stromversorgung kam und eine Re-Stabilisierung des Netzverbundes in kurzer Zeit gelang.

Zudem ist die Zuverlässigkeit der Stromversorgung gerade in Österreich seit Jahrzehnten auf einem konstant hohen Niveau. Wie in Abschnitt 4.2 gezeigt, kommt es im Jahresschnitt i. d. R. zu keinen längeren Versorgungsunterbrechungen. 2020 betrug die kundenbezogene Nichtverfügbarkeit von Strom insgesamt nur rund 40 Minuten. Die durchschnittliche Ausfalldauer ist seit über 15 Jahren konstant bis leicht rückläufig. Im europäischen Vergleich zeigt sich, dass die Stromversorgung in Österreich damit seit vielen Jahren sehr zuverlässig ist. (Anmerkung: Siehe dazu Das Stromnetz ist so zuverlässig wie nie – wirklich?)

Dennoch wird es in der Zukunft eine Reihe von Herausforderungen zu bewältigen geben, um die Versorgungssicherheit auch weiterhin zu gewährleisten.

  • Herausforderungen durch den Klimawandel
  • Herausforderungen durch die Digitalisierung
  • Herausforderungen durch die Energiewende

Handlungsoptionen und Empfehlungen

Vorsorgemaßnahmen sind auf unterschiedlichen Ebenen relevant, welche in diesem Abschnitt kurz dargestellt werden. Zum einen sind das Vorsorgemaßnahmen zur Sicherung des Stromsystems, die eine vorausschauende Planung voraussetzen; zum anderen gibt es Vorsorgemaßnahmen zur Erhöhung der Resilienz und zur Reaktion im Krisenfall von Blackout-Störungen oder Strommangellangen, welche vor allem durch weiter intensivierte Kooperation, Übungen und Trainings, klaren Kompetenzen, bereichsübergreifenden Wissensaustausch, Fachkräfteausbildung und Forschung erreicht werden können.

Die Bevölkerung und der Rest der Gesellschaft scheinen dafür nicht notwendig zu sein.

Die Vorsorgemaßnahmen zur Sicherung des Stromsystems lassen sich in technische und institutionell/organisatorische Maßnahmen unterscheiden. Es gibt eine Vielzahl möglicher technischer Maßnahmen, die jedoch nicht isoliert voneinander, sondern im Zusammenwirken betrachtet werden müssen. So macht die Tatsache, dass es sich beim Stromsystem um kommunizierende „Gefäße“ handelt, um ein großes, komplexes sozio-technisches System, bisweilen die Priorisierung der Maßnahmen schwierig. D. h. Maßnahmen oder unterlassene Maßnahmen in einem Bereich erfordern – manchmal umgehend, manchmal mit großem Zeitverzug – in einem gänzlich anderen Bereich unterschiedliche Arten von Maßnahmen.

Die Energiewende führt durch erneuerbare Energieträger wie Sonne und Wind auch zu mehr Volatilität im Stromnetz. D. h. es kann zu stärkeren Schwankungen im Betrieb kommen, etwa bei Dunkelflauten. Zudem bringt ein weiterer Anstieg des Stromverbrauchs neue Belastungen für die Netzstabilität. Es wird daher empfohlen zu evaluieren, ob die aktuellen Regelkapazitäten auch weiterhin ausreichen, um Schwankungen im Normalbetrieb auszugleichen.

Im europäischen Verbundnetz besteht derzeit ein vertraglich vereinbarter Puffer von 3 GW Primärregelleistung, der von allen Übertragungsnetzbetreibern anteilig, entsprechend ihrer Größe und Produktionsleistung, erbracht wird. Bei der Großstörung am 8.1.2021 kam es kurzzeitig zu einem Ungleichgewicht in der Leistungsbilanz von über 6 GW, also deutlich höher als das Referenzereignis für die Festlegung der Primärregelung. Da es jedoch zu keinem massiven Abfall der Netzfrequenz kam, konnte das Netz gerade noch stabilisiert werden (siehe ENTSO-E 2021a bzw. Abschnitt 3.3). Das kann einerseits als Beleg für die Resilienz des europäischen Verbundnetzes gesehen werden, andererseits aber auch als Hinweis darauf, dass die vertraglich abgesicherten Puffer zukünftig womöglich nicht ausreichen werden. Derzeit sind sich Stromexperten noch nicht ganz einig, ob „Übertragungskapazität für Regeldienstleistungen reserviert werden soll oder nicht“.32 Für den Ausbau grenzüberschreitender Regelenergiemärkte müssten jedenfalls entsprechende regulatorische Rahmenbedingungen untersucht werden. (Markard 2018, Kungl 2015). Dies kann zu neuen Konflikten und verstärktem Lobbying führen (Lauber und Jacobsson 2016) und sollte mit politischen Maßnahmen, z. B. Kompensationen, begleitet werden.

All dies führt dazu, dass die Integration neuer Technologien und zusätzlicher Akteure in das Stromsystem durch die Politik moderiert werden müssen. Beispiele für solche Maßnahmen sind: die Integration von komplementären Technologien in Clustern; mitigierende Maßnahmen für den Ausstieg aus bestimmten Technologien; die vermehrte Einbeziehung auch anderer Akteure neben den Netzbetreibern und der E-Control, wie neuer kleinerer Erzeuger (etwa Energiegemeinschaften) und verschiedener Verbraucher*innen. Damit könnten Interessenskonflikte ausgehandelt und Einzelmaßnahmen mit den übergreifenden Dekarbonisierungsstrategien koordiniert und dabei Themen wie Versorgungssicherheit miteinbezogen werden. So machen die Friktionen mit Versorgungssicherheit und anderen (z. B. naturschutzrechtlichen) Gründen deutlich, dass diese ebenso wichtig sind und bei dem Ausbau der Erneuerbaren verstärkt berücksichtigt werden müssen. Ein wichtiger Aspekt ist auch die Aus- und Weiterbildung von Fachkräften. Schon jetzt leidet die Strombranche in Österreich unter einem schleichenden Fachkräftemangel auf allen Ausbildungsebenen. Sowohl im Bereich der Lehrberufe als auch bei den Absolvent*innen der berufsbildenden höheren Schulen sowie bei jenen eines Elektrotechnikstudiums ist das Nachwuchsproblem bereits deutlich bemerkbar. Die Herausforderungen für die Strombranche in der Zukunft, einerseits, sowie anstehende Pensionierungen und laufende Abgänge, andererseits, werden diese Lücke noch vergrößern. Ein Gegensteuern durch Fachkräftezuzug und Attraktivierung der Ausbildung bzw. der relevanten Berufsbilder erscheinen dringend erforderlich.

Ein Wunsch, der auch in anderen Bereichen wie etwa dem IT-Sektor seit Jahren nicht erfüllt werden konnte. Nichtsdestotrotz muss hier was getan werden.

Dabei wäre ein besonderes Augenmerk auf eine fächerübergreifende Ausbildung zu legen, in der die Kompetenzen aus den Bereichen Elektrotechnik und IT kombiniert werden. Das betrifft speziell auch den Bereich IT-Sicherheit bzw. Cybersecurity. Die Digitalisierung bringt gerade im Stromnetz neue Herausforderungen für die Sicherheit, und es gibt Bedarf, beide Welten (IT bzw. Digitalisierung und Elektrotechnik) stärker zusammenzudenken, um die Strominfrastruktur, die zusehends digitaler wird, auch künftig sicher zu gestalten.

Die Resilienz krisenrelevanter Akteure ist bereits sehr hoch.

Das stimmt mit Sicherheit für die Netzbetreiber. Für die restliche Gesellschaft aber überhaupt nicht. Und leider wird hier nicht verstanden, dass es nicht nur um die Stromversorgung, sondern um einen dadurch ausgelösten Lieferketten- und damit Systemkollaps gehen könnte. „Nur wer das Ganze kennt und versteht, versteht auch die Details und nicht umgekehrt!“

Die Analyse hat gezeigt, dass sich die Akteure seit langem bereichsübergreifend austauschen und kooperieren. Hier gibt es bereits viele Aktivitäten. Die europäischen Übertragungsnetzbetreiber führen regelmäßig Planspiele und Simulationen durch, bei denen auch Krisenakteure, wie das BMI, vertreten sind. Hier gibt es regelmäßigen Austausch in Fachgruppen und ähnlichen Foren. Um das weiter zu stärken, sollten diese Aktivitäten weiter fortgeführt werden und ggfs. weitere Akteure einbezogen werden. Ein Krisenszenario, das gerade vor dem Hintergrund der Energiewende weiter an Bedeutung gewinnt, ist die Strommangellage, die bereits in verschiedenen Übungen (besonders in der Schweiz, aber auch in Österreich und anderen Ländern) trainiert wurde. Eine Fortführung solcher Aktivitäten unter Berücksichtigung von neuartigen Herausforderungen erscheint zweckmäßig. In Bezug auf den Klimawandel und sich veränderte Betriebsbedingungen könnten etwa auch Akteure wie die ZAMG stärker einbezogen werden, um das Monitoring weiter zu verbessern. Auch in Hinblick auf die oben genannten sich verändernden Umweltbedingungen, die in weiteren Szenarien simuliert bzw. trainiert werden könnten. Eine noch stärkere Kommunikation, Kooperation und bereichsübergreifendes Monitoring würde zur weiteren Erhöhung der Krisenresilienz in Österreich beitragen.

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Forschung sowie der Wissensaustausch zwischen den relevanten Akteuren. Auch hier passiert bereits sehr viel. Zu erwähnen ist etwa die Technologieplattform Smart Grid Austria. Es gibt jedoch gerade in Hinblick auf die unterschiedlichen Herausforderungen weiteren Bedarf, den aktuellen Stand des Wissens über die Transformation des Stromsystems in die Maßnahmen zur Gewährleistung der Versorgungssicherheit regelmäßig einfließen zu lassen. Insbesondere der Klimawandel hat zunehmende Auswirkungen auf die Stromversorgung. Es wird daher empfohlen, den bestehenden Austausch zwischen Netzbetreibern und Klimaexpert*innen weiter zu intensivieren, um noch vorausschauender die Betriebsbedingungen im Netz in Hinblick auf die Veränderungen laufend zu analysieren. Dabei spielen insbesondere Entwicklungen eine Rolle, die sich mittel- und längerfristig derart auf die Betriebsbedingungen auswirken, dass diese auch Effekte auf die Netzstabilität haben können. Hier können Großstörungen aus Ländern, wo bereits ungünstigere Bedingungen vorherrschen, wertvolle Erkenntnisse liefern (z. B. Regionen, die bereits saisonal mit starker Hitze und Mangellagen konfrontiert sind). Zudem zeigt sich, dass die Energiewende und die damit verbundenen Entwicklungen von einer stärkeren Betrachtung der Versorgungssicherheit im systemischen Kontext profitieren, um etwa Prognosemodelle zu verbessern. Um vielversprechende neue Ansätze zu erforschen, empfiehlt sich eine begleitende Entwicklung und Erprobung neuer technischer Lösungen (z. B. neue Kraftwerkstypen). Sozialwissenschaftliche Forschung (insb. zur Energiewende) sowie ein inter- und transdisziplinärer Wissenstransfer zwischen Forschung und Akteuren des Energiesektors tragen zur Verbesserung der Governance der Energiewende bei.

Ausblick

Die Energiewende ist eine klimapolitische Notwendigkeit und ermöglicht eine langfristige nachhaltige Energieversorgung. Damit sie gelingt, braucht es aber auch eine robuste, an die Veränderungsprozesse angepasste Strategie für die Versorgungssicherheit. Durch den Umbau der Strominfrastruktur steigt die Komplexität des Gesamtsystems. Dadurch erhöht sich systemisch betrachtet auch die Anfälligkeit für Störungen und Ausfälle. Das gilt es durch geeignete Maßnahmen abzufedern. Dazu benötigt es ein starkes Zusammendenken umweltpolitischer und wirtschaftspolitischer Dimensionen, also von Energiewende, Ausfallrisiken und Versorgungssicherheit, auch in Bezug auf die Aspekte der Digitalisierung. Dazu gehört nicht zuletzt, den Ausbau der Erneuerbaren so zu gestalten, dass diese Transition, die letztlich ein Generationenprojekt darstellt, systemisch so gelingt, dass es weder auf der Erzeugungsseite noch bei der Übertragung zu Engpässen kommt und die Energieversorgung weiterhin auf stabil hohem Niveau gesichert ist.

Auf Basis des in dieser Studie zusammengetragenen Wissens kann festgestellt werden, dass das österreichische Stromsystem momentan sehr versorgungssicher ist. Selbst Großstörungen werden gut beherrscht. Das Risiko eines Blackouts, also eines langandauernden, großflächigen Totalausfalls der Stromnetze, besteht, ist aber aktuell beherrschbar.

Das ist eine grob fahrlässige Schlussfolgerung die jeglicher praktischer Realität entbehert! Ein überregionaler Stromausfall ist nicht beherrschbar und würde katastrophale Auswirkungen nach sich ziehen, die in dieser „Studie“ überhaupt nicht betrachtet wurden. [Grob fahrlässig ist ein Verhalten, wenn der Fehler einem ordentlichen Menschen in derselben Situation keinesfalls unterlaufen würde.]

Das könnte sich freilich in den nächsten Jahren ändern, insbesondere dann, wenn es bei der fundamentalen Veränderung des Gesamtsystems zu technischen, räumlichen oder strukturellen Ungleichgewichten kommt. Es ist daher eine wichtige Aufgabe der Politik, das Thema auch weiterhin genau zu beobachten und diesen fundamentalen Wandel moderierend und gestaltend zu begleiten.

Wir müssen nicht beobachten, sondern endlich handeln! Mit wenig Aufwand und ohne Überdramatisierung, aber tun!!!