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Kooperation als Antwort auf zunehmende Komplexität

Die Energiewende führt zu einem radikalen Wandel der Energiewelt. Davon bleiben auch die Stromnetzbetreiber nicht unberührt. 50Hertz, der Übertragungsnetzbetreiber für den Nordosten Deutschlands, begegnet den neuen Herausforderungen mit verstärkter Kooperation mit deutschen und europäischen Partnern.

 

Am 20. März 2015 Sonnenfinsternis

Es sind drei Stunden am Vormittag des 20. März, die mit großer Wahrscheinlichkeit zu einer echten Herausforderung für die vier deutschen Übertragungsnetzbetreiber werden. Zwischen 9 und 12 Uhr wird eine Sonnenfinsternis dafür sorgen, dass bis zu 80 Prozent der Sonne bedeckt sein werden. Für die Netzbetreiber bedeutet das: Während die Photovoltaik-Einspeisung – wolkenloses Wetter vorausgesetzt – zum frühen Nachmittag hin stetig zunimmt, wird die Sonne hinter dem Mond verschwinden und innerhalb eines kurzen Zeitraums zu einem starken Abfall der Einspeisung führen. Angesichts 38 GW installierter Photovoltaik-Leistung zwischen den Alpen und der Nordsee müssen die Mitarbeiter in den Netzstellen der Übertragungsnetzbetreiber an diesem Tag dafür sorgen, dass trotz der zwischenzeitlichen Nichtverfügbarkeit einer  wichtigen Energieerzeugungsform die Stabilität des Stromnetzes gewahrt bleibt.

Situation ohne Vergleich

Auf die Sonnenfinsternis, die in dieser Intensität etwa alle zehn Jahre in Deutschland zu bestaunen ist, bereitet sich 50Hertz, der Übertragungsnetzbetreiber für die ostdeutschen Bundesländer inclusive Berlin und Hamburg, bereits seit mehr als einem Jahr vor. Diese lange Vorbereitungszeit lässt sich vor allem darauf zurückführen, dass es keine Erfahrungswerte für den Umgang mit einer solchen Situation gibt. Vor zehn Jahren lag die installierte Leistung der Photovoltaik noch bei knapp 2 GW, dementsprechend gering waren die Auswirkungen einer Sonnenfinsternis auf die Systemsicherheit. Dagegen könnte am 20. März dieses Jahres bei wolkenlosem Himmel mit Beginn der Sonnenfinsternis die Photovoltaik-Einspeisung pro Minute um 250 Megawatt absacken und im gleichen Maße zum Ende der Sonnenfinsternis hin wieder zunehmen. „Diese möglichen rasanten Schwankungen entsprechend abzufangen und zugleich die Stromlastflüsse unter Kontrolle zu behalten, stellen die Herausforderung dar“, erklärt Lutz Schulze, Leiter Operative Systemführung bei 50Hertz, die anspruchsvolle Aufgabe, vor der seine Mitarbeiter an diesem Tag stehen.

Neue Herausforderungen

Die vier deutschen Übertragungsnetzbetreiber koordinieren ihr Vorgehen an diesem Tag intensiv, die Betreiber der konventionellen Kraftwerke sind um Hilfe gebeten und die Verteilnetzbetreiber genauestens informiert worden. Damit stehen die Vorbereitungen auf das eigentlich singuläre Ereignis der Sonnenfinsternis für einen Trend, der die Arbeit von 50Hertz immer stärker prägt: Den Herausforderungen, die sich aus der Energiewende ergeben, begegnet der Netzbetreiber unter anderem mit einer Verstärkung der Zusammenarbeit mit wichtigen Partnern. Dazu zählen in erster Linie die anderen deutschen Übertragungsnetzbetreiber Amprion, TenneT und TransnetBW, mit denen die 50Hertz-Mitarbeiter im Tagesgeschäft ohnehin in fortlaufendem Kontakt stehen. Schließlich ist das Übertragungsnetz im Netzgebiet von 50Hertz nicht isoliert, sondern Teil eines zusammenhängenden deutschen und europäischen Netzes. So sucht sich etwa der im Nordosten Deutschlands erzeugte  Windstrom je nach Auslastung der Leitungen den Weg des geringsten physikalischen Widerstands, auch wenn dieser Weg ihn in ein anderes deutsches Netzgebiet oder sogar ins angrenzende europäische Ausland führt. Diese unkontrollierten Lastflüsse sind eine der Herausforderungen für die Übertragungsnetzbetreiber, die sich aus der Energiewende ergeben, seit im 50Hertz-Netzgebiet immer mehr Strom aus erneuerbaren Energien erzeugt wird, während der Verbrauch im selben Gebiet konstant bleibt. Neue technologische Möglichkeiten und eine verstärkte Kooperation ermöglichen es jedoch zunehmend, die Stromflüsse zu kontrollieren und gezielt dahin zu lenken, wo sie benötigt werden.

Zu diesen neuen Möglichkeiten gehört die Gleichstromtechnik. Anders als bei der bisher eingesetzten Drehstromtechnik lassen sich Gleichstromleitungen, die als Punkt-zu-Punkt-Verbindungen errichtet werden, gezielt steuern. Am Start- und Endpunkt dieser Leitungen können die Netzbetreiber selbst bestimmen, wieviel Strom zu welchem Zeitpunkt durch die Leitung fließen soll. Momentan sind mehrere dieser Gleichstromverbindungen in Deutschland geplant, unter anderem von Wolmirstedt in Sachsen-Anhalt ins bayerische Gundremmingen. Dieses Projekt wird von 50Hertz gemeinsam mit dem Übertragungsnetzbetreiber Amprion geplant und soll Bayern nach dem Abschalten der letzten Atomkraftwerke im Jahr 2022 mit rund 2 GW Windstrom aus dem Osten Deutschlands versorgen. Die Kooperation spielt bei der Planung der Leitung eine entscheidende Rolle, schließlich handelt es sich beim Netzausbau um eines der größten industriellen Projekte seit der deutschen Wiedervereinigung.