Das Internet als Vorbild
Kompliziert ist auch der Aufbau von Stromnetzen. Schon ein kleiner Fehler kann zu Stromausfällen mit großen Auswirkungen führen. Es gibt aber Ideen, die derartige Katastrophen vermeiden helfen.)
Blitzeinschlag in Norman, Oklahoma: aus der Ferne ein sehenswertes Spektakel. (Bild: NOAA)
Wer zuletzt lacht...
Als in Nordostamerika Mitte August für gut 50 Millionen Bewohner die Lichter ausgingen, lachte noch ganz Europa über deren veraltete Technik - zwei Wochen später verstummten Hohn und Spott. Im August und September sorgten Stromausfälle in London, Dänemark und Schweden für Aufregung. Wenige Tage später folgte der Supergau: In ganz Italien brach innerhalb weniger Minuten das Stromnetz zusammen, 57 Millionen Menschen saßen im Dunkeln und damit deutlich mehr als in Amerika.
Schlechte Struktur
Wie aber kann es zu solch großflächigen Ausfällen kommen - wo doch gerade Europa bekannt ist für seine qualitativ hochwertigen Stromleitungen? Die Probleme der Stromversorger in Amerika liegen auf der Hand: Viel zu weitmaschig ist das Netz hier aufgebaut, viel zu marode die Leitungen. Fällt mal ein Kraftwerk aus, sind schnell die restlichen Verbindungen überlastet und eine Kettenreaktion wird ausgelöst - immer mehr Kraftwerke werden lahmgelegt.
Domino-Effekt
Ähnlich lief es nun auch in Italien, dessen Strombedarf überwiegend über die Schweiz und Frankreich gedeckt wird. Ein Baum war umgestürzt und hatte dabei eine der Hauptleitungen in der Schweiz gekappt, die übrigen Leitungen waren überfordert und lösten eine Kettenreaktion aus, von der letztendlich das ganze Land betroffen war - ein Domino-Effekt wie in Amerika, welcher auf der Abhängigkeit von wenigen Energiequellen beruht. Auch in Deutschland - dessen Stromnetz zu den sichersten und engmaschigsten der Welt gehört - macht man sich Gedanken. Nicht nur auf Grund der massiven Stromausfälle im Jahr 2003, sondern auch, weil man sich auf eine neue Energiepolitik einstellen muss.
Seit Umweltminister Jürgen Trittin 2004 das Ziel vorgegeben hat, bis zum Jahr 2020 den Anteil regenerativer Energie am gesamten Energieverbrauch auf 20 Prozent zu erhöhen, steht die Stromindustrie vor einem Problem: Erneuerbare Energie aus Windkraftanlagen oder Solarzellen ist schwer steuerbar. Bläst der Wind oder scheint die Sonne, wird Strom erzeugt, ob benötigt oder nicht. Selbst in Deutschland kann ein zu hoher Überschuss an Strom die Leitungen zusammenbrechen lassen. Solch einem Crash soll vorgebeugt werden.
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Umspannwerke drosseln die Spannung des Stroms für den Hausgebrauch. (Bild: Envia)
Als mögliche Lösung sehen Experten das virtuelle Kraftwerk: Das Adjektiv lässt einen schnell ans Internet denken - und damit liegt man völlig richtig. Zwar wird der Begriff in der Stromindustrie unterschiedlich interpretiert, grundsätzlich geht es aber darum, viele kleine Kraftwerke dezentral anzuordnen, in Gruppen zu fassen und gestaffelt aufzubauen. Fällt eines dieser Kraftwerke aus, können mit Hilfe des engmaschigen Netzes andere aushelfen, ohne einen übermäßigen "Traffic" zu erzeugen. Dasselbe Prinzip greift bei einer Überversorgung durch Solar- und Windkraftwerke.
Kommunikation der Maschinen
Sowohl Kraftwerke wie auch Verbraucher kommunizieren über ein Datennetz. Auf Basis der übermittelten Daten werden Kraftwerke hoch- oder runtergefahren, Strom umgeleitet und Preise minütlich dynamisch berechnet. In einem folgenden Schritt sind ganz normale Haushaltsgeräte, wie etwa Kühlschrank oder Waschmaschine, in diese Kommunikation mit einbezogen. Je nach Auslastung des Stromnetzes steigen oder sinken die Kosten. Werden die vorher festgelegten Kosten für ein bestimmtes Gerät überschritten, schaltet es sich automatisch ab und gibt Kapazitäten für das Netz frei.
Keine Sicherheit
In Projekten wie EDISon (Energieverteilungsnetze mit dezentralen, innovativen Energiewandler-, Speicher- und Kommunikationssystemen) wird dieser Ansatz bereits in der Praxis getestet. Der einzige Nachteil: Dort, wo über Daten miteinander kommuniziert wird, sind Hacker nicht weit - wie auch im Internet kann es eine endgültige Sicherheit vor einem Zusammenbruch nicht geben.
Daniel Najock (12.05.2004)
Infobox
Blitze
Stets waren es die bedeutendsten Götter, die den Blitz beherrschten. Ob nun Zeus, Jupiter oder Thor, sie alle zeigten auf diese Weise ihren Zorn - und ihre Macht. Heute dagegen wissen wir, dass ein Blitz nur die Entladung verschiedener Spannungszustände zwischen Atmosphäre und Erde ist.
Dabei handelt es sich bei einem Blitz nicht um eine einmalige Entladung, sondern um einen mehrstufigen Prozess. Selbst heutzutage ist das Phänomen des Blitzes aber noch nicht endgültig geklärt: Kugelblitze zum Beispiel wurden zwar schon beobachtet, konnten bisher aber nie genauer untersucht werden.
Stets waren es die bedeutendsten Götter, die den Blitz beherrschten. Ob nun Zeus, Jupiter oder Thor, sie alle zeigten auf diese Weise ihren Zorn - und ihre Macht. Heute dagegen wissen wir, dass ein Blitz nur die Entladung verschiedener Spannungszustände zwischen Atmosphäre und Erde ist.
Dabei handelt es sich bei einem Blitz nicht um eine einmalige Entladung, sondern um einen mehrstufigen Prozess. Selbst heutzutage ist das Phänomen des Blitzes aber noch nicht endgültig geklärt: Kugelblitze zum Beispiel wurden zwar schon beobachtet, konnten bisher aber nie genauer untersucht werden.
