Über die Blackout-Gefahr wird und wurde viel geredet. Doch wie wahrscheinlich sind großflächige Netzausfälle wirklich? Mit welchen Mitteln kann der bzw. die Einzelne etwas dagegen tun? Was für unterschiedliche Netzersatzanlagen gibt es? Welche davon sind eher für den privaten und welche für den gewerblichen Gebrauch geeignet? Und was ist ein »Brownout«? Darum ging es beim 4. Intilion Expertentalk Anfang Dezember.

Unter dem Titel »Blackout: Netzersatzanlagen als Perspektive für das Stromnetz der Zukunft« fand Anfang Dezember der 4. Intilion Expertentalk in Form eines Online-Events statt. Nicht nur in Expertenkreisen, auch in den Publikumsmedien wurde die Frage, wie wahrscheinlich großflächige Netzausfälle sind, im Herbst vergangenen Jahres rauf- und runterdiskutiert. Pascal Lefarth, Technical Product Manager C&I Storage Solutions bei Intilion, nannte zu dieser Frage drei Fakten: Ein Netzstresstest der Bundesnetzagentur vom 5. September 2022 hat ergeben, dass ein Blackout eher unwahrscheinlich sei, jedoch kontrollierte regionale Abschaltungen zur Netzstabilisierung notwendig sein können. Diese Abschaltungen werden »Brownouts« genannt. Sie dienen im Ernstfall dazu, unkontrollierte Blackouts zu verhindern. Zweitens: Die langen Transportstrecken, die die Energie zurücklegt, führen zu partiellen Überlastungen des Transportnetzes – was die Gefahr in den Wintermonaten erhöht, da in diesen weniger lokal erzeugter PV-Strom zur Verfügung steht. Und drittens hat der Verein für Energiesicherheit festgestellt, dass die Anzahl der Netzeingriffe zur Anpassung der Leistungseinspeisung von Kraftwerken (sogenannte Redispatch-Verfahren) in den vergangenen Jahren stetig angestiegen ist, was wiederum mit der Volatilität der erneuerbaren Energien zusammenhängt. Eine exakte Wahrscheinlichkeit ist schwer zu ermitteln, da es zahlreiche Faktoren gibt, die die Versorgungssicherheit beeinflussen, erklärte Oliver Brückl, Professor an der OTH Regensburg. Dazu zählen einerseits die Erzeugungs-, die Speicher- und die Netzinfrastruktur und das in diesem Rahmen eingesetzte Personal. Doch auch das Wetter hat einen nicht zu unterschätzenden Einfluss, ebenso wie die Konjunktur und Kraftwerksausfälle.

Vor- und Nachteile verschiedener Ersatzstromanlagen

So mancher Angestellter sei bei einem kurzzeitigen Netzausfall „vielleicht froh, dass der PC mal für ein paar Stunden aus ist, aber tatsächlich gibt es auch Bereiche, die bei einem Netzausfall sehr stark betroffen sind“, so Pascal Lefarth. Besonders folgenreich sind Netzausfälle für Betreiber von Kühlanlagen, Mastbetriebe, Kläranlagen sowie Industrie- und Handwerksbetriebe und Krankenhäuser, erläuterte Lefarth. Viele Betriebe haben inzwischen große PV-Anlagen, doch ohne eine Notstromvorrichtung schaltet sich auch die PV-Anlage ab, sobald das Netz ausfällt. Um im Fall eines Netzausfalls gewappnet zu sein, gibt es verschiedene Möglichkeiten, die Lefarth vorstellte: So zeichnet sich die unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) durch eine besonders kurze Umschaltzeit von weniger als 20 Millisekunden aus – „da merkt man gar nicht, dass der Strom kurz ausgefallen ist“, sagte Lefarth. Diese Anlagen sind jedoch ausschließlich für den Netzausfall konzipiert. Eine Optimierung der PV-Anlage beispielsweise ist damit nicht möglich. Zudem sind sie laut Lefarth sehr kostenintensiv und der Energiefluss unidirektional. Die Notstromsteckdose wird mit Strom versorgt, wenn das Netz da ist und wenn es ausfällt, sie kann über einen Hybridwechselrichter gleichzeitig an die Batterie als auch an die PV-Anlage angeschlossen werden – bei einem Ausfall kann im Gegensatz zur USV der selbstproduzierte Sonnenstrom genutzt werden. Auch hier sind die Umschaltzeiten mit weniger als 50 ms sehr kurz. Ein Nachteil ist laut Lefarth, dass in den meisten Fällen „nur einphasige Verbraucher angeschlossen werden können.“ Der Fokus liege hierbei auf dem privaten Bereich.

Ein klassisches ersatzstromfähiges System ist das Dieselaggregat. Damit ist sowohl eine einphasige als auch die dreiphasige Versorgung möglich. Aggregate sind zudem sehr robust: „Wenn es läuft, dann läuft es“, sagte Lefarth. Die Nachteile: Wie die USV sind auch Aggregate ausschließlich für den Notfall konzipiert. Die Umschaltung erfolgt in der Regel manuell und es kann keine PV-Anlage integriert werden. Gewerbe- und Industriespeicher, die auch für ersatzstromfähige Systeme eingesetzt werden, haben in der Regel eine dreiphasige Versorgung und sind wie die Aggregate sehr robust. Ein großer Vorteil ist, dass PV-Anlagen integriert werden können. Allerdings sind laut Lefarth nur wenige derzeit auf dem Markt erhältliche Speicher auch tatsächlich ersatzstromfähig. Sie müssen außerdem extern freigeschaltet werden. Die Umschaltzeiten liegen zwischen 5 und 20 Sekunden. Wichtig beim Kauf eines Speichers ist es, dass dieser sowohl für den Netzparallelbetrieb (z.B. für Eigenverbrauchsoptimierung und Lastmanagement) als auch für den netzbildenden Betrieb geeignet ist. Letzterer kommt zum Tragen, wenn das Netz ausfällt. Alle Stromspeichersysteme von Intilion beinhalten beide Betriebsarten.

Erneuerbare Energie und Ersatzstromsystem lohnen sich

Stefan Haslinger, Head of Power Distribution & Innovation bei Schubert Cleantech, betonte, dass man unabhängig von der politischen Haltung saubere Energie durch eine PV-Anlage oder ein Kleinwasserkraftwerk produzieren und sich mit ersatzstromfähigen Speichern gegen Netzausfälle wappnen kann: „Ich mache das nicht, weil ich Ideologe bin, sondern weil es sich lohnt“, so Haslinger. Den Kunden gehe es darum, „leistbaren und verfügbaren Strom“ zu haben. Er hält auch wenig von einer „Angstmache vor Blackouts« – es gehe darum, vorbereitet zu sein, aber dafür brauche es keine Panik, denn es sei ohnehin profitabel. Als Anforderungen an Netzersatzanlagen aus der Praxis nennt Haslinger neben der Möglichkeit eines zeitweiligen Inselnetzes die Führung des Inselnetzes mit mehreren Erzeugungsanlagen, eine lokale Lastfluss- und Energieflusssteuerung, Synchronisierungsmöglichkeiten sowie eine dynamische Leistungsregelung. Das Resultat seien dezentrale, resiliente, erneuerbare Energiesysteme, die stabile Strompreise und Energiesicherheit sicherstellen können und die Energiewende beschleunigen.

Mehr Informationen auf: www.intilion.com