Potentielle Katastrophe Ökostromausbau (technische Hintergründe)

Foto: So sieht es in einem Keller bei betätigten Lichtschalter bei einem BLACKOUT aus...

WARUM WIR IN DER FORTSCHREIBUNG DER "ENERGIEWENDE" EINER UNGEAHNTEN KATASTROPHE ENTGEGENGEHEN

Wenn man Katastrophenvorsorge betreiben möchte ist es immer angebracht, von einem worst case Szenario auszugehen und zwar auch dann, wenn man der Meinung ist, dass das Eintreten eines solchen Szenarios äußerst unwahrscheinlich ist. Das Problem bei Katastrophen ist, dass sie oftmals - trotz einer gewissen Vorlaufsphase - meist unerwartet eintreten. Das gilt sowohl für Naturkatastrophen als auch für Katastrophen technischer Art, für welche bekanntlich eine Gesellschaft immer verwundbarer wird, je komplexer sie organisiert ist. Die Schäden der Flutkatastrophe im Ahrtal hätten sich wohl auch beim Durchstechen der Warnungen entsprechender Institutionen, die schon Tage vor dem Ereignis vorlagen, wohl nur wenig mindern können. Aber es wären dann sicherlich keine (oder zumindest weniger) Toten zu beklagen gewesen und viele Menschen hätten wenigstens einen Teil ihres Eigentums noch in Sicherheit bringen können... Aber das soll hier nicht das Thema meiner Ausführungen sein. Ich mache mir eher Sorgen um ein anderes Katastrophenszenario, dessen worst case u. U. den Zusammenbruch aller unserer gesellschaftlichen Strukturen bedingen bewirken kann. Und dabei meine ich nicht das Klima! Ganz unabhängig davon, dass es mehr als eine Hybris ist, einen 30-jährigen MITTELWERT von "Wetter" an einem bestimmten Ort und zu einer bestimmten Zeit (denn genau das ist "Klima") "schützen" zu wollen, in dem man unter der Annahme einer monokausalen Ursache (Treibhausgas CO2) einen nationalen Gesellschaftsumbau in die Wahlprogramme schreibt (und zwar mit dem für jedermann eigentlich offensichtlichem Wissen, dass ein nationaler Alleingang hier GAR NICHTS bringt), wäres es eher angebracht, nicht das "Klima" und dessen "Schutz" in den Vordergrund zu stellen, sondern ein anderes Menschheitsproblem, nämlich den stetigen Bevölkerungszuwachs. Die Zahlen und Prognosen dazu sind leicht im Netz zu finden.

Aber zurück zum "Klimaschutz", mit dem u. a. der Umbau unserer Energieversorgung von den Politikern begründet wird (so wie der "Atomausstieg" mit Tschernobyl und Fukushima). Ich möchte hier in diesem kurzen Artikel nur auf ein "technisches Detail" eingehen, welches kaum jemand bewusst ist, aber grundlegend für die Funktionsweise eines so komplexen Systems wie ein länderübergreifendes Energieversorgungssystem ist. Schauen wir nochmals kurz auf die Wahlprogramme aller "Altparteien" mit Ausnahme der AFD: Der Ausbau von Windkraft und Solarenergie (bei den "Grünen" bis zu 100%) unter gleichzeitiger Abschaltung von hohen konventionellen Kraftwerkskapazitäten (in DE sollen nach den bisherigen Planungen 2022 die letzten Kernkraftwerke und 2038 die letzten Kohlekraftwerke vom Netz gehen) soll bekanntlich in Zukunft die Energiesicherheit der deutschen Wirtschaft und aller Privathaushalte "nachhaltig" sichern. Ob das wirklich funktionieren kann, wird dagegen kaum und von Politikern gar nicht nachgefragt. Denn das sind ja nur Details, welches die Techniker und Ingenieure schon irgendwie regeln werden. Und so wirft man Begriffe wie "Supergrids" in die Luft, ob alle damit verbundenen Probleme schon gelöst oder technisch lösbar sind und verkennt dabei, dass ein immer komplexer werdendes technisches System natürlich auch immer fehleranfälliger werden kann mit allen damit verbundenen Konsequenzen!

Wie funktioniert nun ein Stromnetz und warum ist ein weiterer Ausbau mit volatilen Energieerzeugern kontraproduktiv, da damit die Gefahrenlage eines länderübergreifenden Blackouts eher immer wahrscheinlicher wird? Das europäische Stromnetz ist ein sogenanntes Drehstrom-Verbundnetz, welches mit der Internationalen elektrotechnischen Ausstellung 1891 in Frankfurt/M. seinen Ausgang nahm. Hier konnten die Vorteile eines Wechselstromnetzes gegenüber einem Gleichstromnetz beeindruckend gezeigt werden. Die einzige Bedingung für dessen Funktionsweise ist, dass alle Stromerzeuger, die in das Netz einspeisen, in ihrer Frequenz, Phasenlage und Spannung (auf der Ebene des Übertragungs- bzw. Verteilsystems) EXAKT übereinstimmen müssen. Für das Einhalten der Frequenz (Sollfrequenz, 50 Hz) und der Phasenlage sind allein die Turbinen der im gesamten Verbundnetz vorhandenen thermischen Kraftwerke verantwortlich. Alle anderen "Einspeiser" müssen sich in Bezug auf Frequenz und Phase nach ihnen richten. Nun ist es aber so, dass sich eine nicht genauer bezifferbare Anzahl von Verbrauchern sich erratisch zu und abschalten, d. h. die dem Netz entnommene Leistung schwankt kaum vorhersehbar um einen mittleren Wert. Nun ist es aber so, dass aus physikalischen Gründen die eingespeiste und entnommene Leistung in JEDEM AUGENBLICK (d. h. auf die Millisekunde genau!) identisch sein muss. Trotz der noch nicht verfizierten (und dann nobelpreisverdächtigen) Erkenntnisse einer Frau Baerbock (sie macht was mit "Völkerrecht") hat nach heutigem Wissensstand (zumindest 100% der Elektrotechniker und Physiker behaupten das) ein Stromnetz keinerlei Möglichkeiten momentan zu viel eingespeisten "Strom" zu speichern und später wieder abzugeben. Will man die Frequenz konstant halten, muss die Differenz zwischen erzeugter und abgegebener Leistung für den entsprechenden Zeitpunkt irgendwie ausgeglichen werden. Man nutzt dazu die Trägheit der schweren Turbinen und Generatoren der thermischen Kraftwerke aus - und zwar ausschließlich. Alle Energieerzeugungsanlagen, die nicht auf mit 50 Hz rotierenden Teilen beruhen wie Windenergieanlagen oder Solarzellen sind dazu NICHT in der Lage. Denn nur solche mit 3000 Umdrehungen pro Minute rotierende Turbinen können soviel Rotationsenergie speichern, die ausreicht, die schnellen erratischen Schwankungen des Verbrauchs millisekundengenau auszugleichen. Nur so kann die im gesamten Verbundnetz gültige Sollfrequenz von 50 Hz eingehalten werden. Sie ist gleichzeitig auch eine wichtige Regelgröße, die das Netz über eine positive Rückkopplung selbst stabilisiert. Und das geschieht folgendermaßen: Ändert sich nämlich die von einem Verbraucher entnommene Leistung (z. B. durch Abschalten eines Verbrauchers), dann stimmt sie nicht mehr mit der Turbinenleistung, die zur Aufrechterhaltung der 50 Hz Netzfrequenz notwendig ist, überein. Die Differenz wird dann durch die Momentanreserve an kinetischer Energie, die in der Rotationsenergie der massiven Turbinen steckt, ausgeglichen. Die mit einem Leistungsüberschuß bzw. Leistungsmangel verbundene Frequenzänderung darf dabei den Betrag von 20 mHz nicht überschreiten (Frequenzbereich 49,98 und 50,02 Hz). Erst wenn dieser Wert überschritten wird, greift die zweite Stufe des Regelkreises, die als Primärreserve bezeichnet wird. Sie besteht aus in Teillastbetrieb gehaltenen Kohlekraftwerke und aus schnell zuschaltbaren Gasturbinen. Wind- und Solar kann auch hier NICHTS zur Regelleistung beitragen. Reicht auch diese Reserveleistung nicht aus (einfach weil sie nicht schnell genug bereitgestellt werden kann), dann werden ab einer Frequenzabweichung von 200 mHz die Grundlastkraftwerke entsprechend angepasst, in dem beispielsweise die Feuerung der Kessel erhöht oder reduziert wird. Reicht das auch nicht aus, dann hilft nur noch der sogenannte Lastabwurf (bei Unterdeckung des Stromnetzes) oder das Zuschalten von Verbrauchern (z. B. riesige unterirdische "Tauchsieder"). Lastabwurf bedeutet die temporäre Abkopplung von großen Verbrauchern wie Aluminiumhütten (soweit man noch welche im Land hat - denn sie sind es, die sich neben der chemischen Industrie als erstes verkrümeln, wenn das Stromnetz Anzeichen von Instabilität zeigt) oder ganzen Großstädten. Überschreitet die Sollfrequenz magische 2,5 Hz, dann werden automatisch alle Generatoren vom Netz getrennt und wir haben einen TOTALEN BLACKOUT und damit, sollte er länger anhaltend und überregional sein, eine Katastrophe, für die Ahrtal und Corona nur Peanuts sind...

Und nun zum Problem. Die Ingenieure, die unser überaus komplexes Energieverbundsystem im letzten Jahrhundert aufgebaut haben (und das auch in Kriegszeiten den Umständen entsprechend hervorragend funktionierte), haben viel für dessen Eigenstabilisierung getan. Es war so ausgelegt, dass so gut wie keine Eingriffe von "Außen" nötig waren, um es stabil zu halten. Aber das war einmal. Dem System werden immer mehr "Einspeiser" in Form von Wind- Solar- und Biogasstromanlagen hinzugefügt, die NICHTS, aber auch GAR NICHTS zur Systemeigenstabilisierung beitragen, sondern im Gegenteil das Netz hochgradig destabilisieren. Um diese "DESTABILISIERUNG" aufzufangen, sind umfangreiche administrative Maßnahmen erforderlich, die ständig steigende Eingriffe durch die Netzagenturen bedingen. Denn bekanntlich sind die Leistungen der Windkraftanlagen und der Solaranlagen wetter- und tageszeitlich abhängig und höchstens planbar ("Nachts" wirds dunkel, morgen bekommen wir Hochdruckeinfluss mit wenig Wind etc. pp.), aber kaum regelbar. Solche Anlagen können maximal abgeschaltet werden, wenn die Stromeinspeisung das gewünschte Maß übersteigt. Ein Zuschalten von WKA's bei Strommangel UND Windstille bringt dagegen gar nichts, auch wenn das für den einen oder anderen nur schwer zu verstehen ist... Auch die energiemaisfressenden Güllekraftanlagen, denen man eine gewisses Grundlastfähigkeit nicht absprechen kann, sind in den notwendigen Zeitskalen kaum regelbar. Aber zumindest sind sie keine Störfaktoren wie die WKA's oder Solaranlagen in einem sich selbst stabilisierenden System. Wer sich über die z. T. extremen täglichen und stündlichen Schwankungen der "Erneuerbaren Energien" informieren möchte, sei in diesem Zusammenhang nur auf das "Agorameter" verwiesen. Und genau diese im Agorameter für jedermann nachvollziehbaren Einspeiseschwankungen MÜSSEN VON DEN THERMISCHEN KRAFTWERKEN millisekundengenau ausgeglichen werden! Nicht die über das Jahr durch die "Erneuerbaren" erzeugten Strommengen sind der maßgebliche Parameter für die Effektivität und Sicherheit eines Stromnetzes, sondern deren MOMENTANE VERFÜGBARKEIT. Denn je mehr Windkraftanlagen und Solaranlagen in das Stromnetz einspeisen, desto mehr vergrößern sich die witterungsbedingten Leistungsschwankungen, die jeweils auszugleichen sind. Und erfüllt man nun die Forderungen der "Grünen" und "Freitagshüpfer" nach Abschaltung der Kohle- und Kernkraftwerke, um in 100 Jahren in DE ein Klima wie in Nizza zu vermeiden (Achtung: Polemik!), dann wird bald (ich schätze 2023 für DE) der Punkt erreicht sein, an dem die Reserveleistung der wenigen noch verbliebenen thermischen Kraftwerke (das sollen dann noch zu bauende Gaskraftwerke sein) nicht mehr ausreicht, um das Netz zu stabilisieren. Ein Blackout ist dann m. E. nur noch eine Frage der Zeit. Wer sich darüber informieren möchte, was dann passiert, der sollte einmal einen Blick in die Studie "Was bei einem Blackout geschieht" des Büros für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag aus dem Jahr 2011 lesen. Denn "ÖKOSTROM KANN DEN ZUVERLÄSSIGEN STROM AUS KONVENTIONELLEN KRAFTWERKEN NIEMALS ERSETZEN". Die mit ihrem Ausbau begründete "Klimarettung" (was immer das auch sein mag) ist quasi wirkungslos, insbesondere wenn man glaubt, man kann sie im nationalen Alleingang durchsetzen. Sie bindet Mittel, die den technologischen Fortschritt (der u. a. in der Entwicklung von inhärent sicheren Kernkraftwerken mit minimalen Flächenverbrauch liegt und weltweit - natürlich außer in DE, wo die entsprechenden Fakultäten in den Hochschulen mittlerweile durch "GenderLEERstühle" ersetzt wurden) dient und vernichtet darüber hinaus sehr effektiv erarbeitetes Volksvermögen. Der Abstieg DE im Rang der führenden Volkswirtschaften (und in den Bildungskennzahlen) hat ja bereits seit einiger Zeit begonnen und scheint dem Preis der kWh Elektroenergie irgendwie umgekehrt proportional zu sein.

Und das Schlimme ist, wir alle glauben diesen Irrweg folgen zu müssen, in dem wir nur noch glauben, was andere (insbesondere die mittlerweile in diesem Thema mit Ausnahmen gleichgeschaltete Presse) uns sagen ohne darüber groß nachzudenken oder selbst einmal zu recherchieren. Dann glaubt man z. B. auch, dass man mit vielen Steuermitteln entwickelten "CO2-Absaugern" den CO2-Gehalt der Atmosphäre (=400 Moleküle auf 1 Million) merklich reduzieren kann. Und es scheint dann doch zu stimmen, dass für ein Volk, welches sich wagt, sich seines eigenen Verstandes zu bedienen, die Demokratie die beste aller Staatsformen ist. Für ein verdummtes ist sie dagegen die Schlechteste... Das nur als Anmerkung zur Bundestagswahl am 26. September.

https://www.tab-beim-bundestag.de/.../petermann-etal-2011...