Formel gegen Stromausfall

Suche nach Schwachpunkten künftig einfacher

Strommast in Wiesbaden - Foto © Gerhard Hofmann, Agentur ZukunftOb in einer Stadt oder einer ganzen Region der Strom ausfällt, hängt oft nur von einzigen Leitung ab. Bricht eine wichtige Trasse weg, kann es zu einem Blackout kommen, mit möglicherweise immensem wirtschaftlichen Schaden. Die Betreiber von Stromnetzen suchen deshalb mit aufwändigen Simulationen nach Schwachpunkten im Stromnetz. Dank einer neuen Formel, die ein Team um die Physiker Marc Timme vom Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation und Dirk Witthaut vom Forschungszentrum Jülich entwickelt hat, könnte diese Analyse des Stromnetzes künftig viel einfacher werden. Die Formel liefert im Handumdrehen verlässliche Werte darüber, ob eine bestimmte Stromleitung kritisch ist oder nicht.

Hochspannungsleitungen bei Dahme, Mark- Foto © Gerhard Hofmann, Agentur Zukunft 20160402 [note Droht hier ein Blackout? Ob der Strom in einer großen Region ausfällt, wenn diese Leitung aus welchen Gründen auch immer unterbrochen wird, können Forscher des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation mit einer einfachen Formel vorhersagen – Foto © Gerhard Hofmann, Agentur Zukunft]

Große Stromausfälle treten bisher nur selten auf. Eine Ausnahme war der Blackout im November 2006. Um ein Kreuzfahrtschiff von einer Werft über die Ems in die Nordsee zu steuern, schaltete der Stromversorger zur Sicherheit eine wichtige Hochspannungsleitung ab, die über den Fluss führt. Doch die Abschaltung führte zu ungeplanten Störungen im Stromnetz, die sich in wenigen Minuten zu einem Stromausfall europäischen Ausmaßes aufschaukelten. Nach und nach gingen in Teilen von Deutschland, Frankreich, Belgien, Italien, Österreich und Spanien die Lichter aus; mancherorts für zwei Stunden.

Windgeneratoren, Hochspannungsleitungen bei Dahme, Mark - Foto © Gerhard Hofmann, Agentur Zukunft, 20160402Zwar ist seitdem in Europa kein solcher Stromausfall mehr aufgetreten. Allerdings fürchten Experten, dass mit dem Ausbau der Erneuerbaren Energien die Belastungen im Stromnetz weiter zunehmen werden – und damit auch Stromausfälle drohen – zum einem aufgrund der schwankenden Stromerzeugung durch Photovoltaik oder Windenergieanlagen; zum anderen dadurch, dass künftig große Strommengen von riesigen Windparks auf dem Meer oder sonnigen Standorten in die Ballungsräume und Industriegebiete transportiert werden müssen. Für die Energieversorger wird es daher immer wichtiger, Schwachstellen im Stromnetz aufzuspüren.

Folgt: Einfache Formel statt aufwändiger Simulationen