Energiewende: Tausende Ökostrom-Anlagen müssen nachgerüstet werden

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Hamburg - Tausende Anlagen zur Erzeugung erneuerbarer Energien, die bereits im Betrieb sind, müssen bald nachgerüstet werden. Das geht aus Unterlagen des Bundeswirtschaftsministeriums hervor, die SPIEGEL ONLINE vorliegen.

Eine kleine Gruppe von Fachleuten des Bundeswirtschafts- und Bundesumweltministeriums, der Bundesnetzagentur und mehrerer Erneuerbare-Energien-Verbände berät derzeit über das Problem, dass sich eine große Zahl von Windrädern, Biogasanlagen und Wasserkraftwerken unter bestimmten Bedingungen gleichzeitig abschaltet - und dass so eine Stromlücke entstehen kann, die das Risiko eines flächendeckenden Blackouts vergrößert.

Betroffen sind demnach viele ältere Anlagen. Insgesamt haben diese eine Leistung von 20,1 Gigawatt, das entspricht der Leistung von 20 mittelgroßen Atomkraftwerken. Mehr als die Hälfte der Anlagen würde sich automatisch abschalten, wenn die Frequenz im Stromnetz über 50,5 Hertz steigt oder unter 49,5 Hertz fällt; bei den restlichen Anlagen passiere dies bei einer Frequenz von unter 49 oder über 51 Hertz.

Die Frequenz bestimmt zum Beispiel die Drehzahl von Uhren, Generatoren und Fabrikbändern. Wird etwa mehr Strom produziert als nachgefragt, steigt die Frequenz, und die Generatoren und Bänder drehen sich schneller. Schon kleine Frequenzabweichungen können sensible Maschinen aus dem Takt bringen; bei größeren Schwankungen werden Stromgeneratoren abgeschaltet, und die Versorgung bricht ein.

Tickende Zeitbombe

Bisher haben große Kraftwerke die Aufgabe, die Frequenz in den Netzen stabil zu halten, im Idealfall bei 50 Hertz. Extreme Frequenzen von 50,5 oder gar 51 Hertz drohen nur bei schweren technischen Störungen. Die Abschalt-Automatik vieler Wind-, Biogas- und Wasserkraftanlagen diente ursprünglich dazu, dass die großen Kraftwerke in Extremsituationen nicht behindert werden.

Allerdings stammt diese Regelung aus einer Zeit, in der die Stromerzeugung der erneuerbaren Energien nicht weiter ins Gewicht fiel. Mittlerweile macht sie in manchen Monaten gut ein Fünftel des Stroms aus - was dazu führt, dass im Extremfall Tausende Anlagen gleichzeitig abgeschaltet würden und die Stromproduktion um mehrere Gigawatt einbräche. Das europäische Verbundnetz ist aber nur für einen schlagartigen Ausfall von drei Gigawatt Erzeugungsleistung ausgelegt. Es entstünde eine Stromlücke, die durch nichts mehr ausgeglichen werden kann.

Frequenzschwankungen haben durch den Atomausstieg zugenommen, da AKW besonders gut geeignet waren, die Netze zu stabilisieren. Künftig werden die Netze noch stärker belastet, da mehr Windstrom aus dem Norden in den industriereichen Süden transportiert werden muss. Mittelfristig sollen deshalb auch moderne Windkraftanlagen die Netze mitregulieren. Auch bei einem Solarkraftwerk wurde eine entsprechende Technologie kürzlich erfolgreich getestet.

Dass Extremfrequenzen von 50,5 oder gar 51 Hertz nur im Ausnahmefall drohen, spielt für die Unterarbeitsgruppe "Technische Umsetzung" im Bundeswirtschaftsministerium keine Rolle - sie muss trotzdem Vorbereitungen treffen. Denn wenn der Ernstfall einträte, entstünden allein durch Produktionsausfälle in den Fabriken rasch Schäden von mehreren Milliarden Euro.

Kostenfrage offen

Das Problem, über das die Arbeitsgruppe berät, ist bereits aus dem Solarsektor bekannt. Dort müssen laut einer Studie des Beratungsunternehmens Ecofys rund 315.000 handelsübliche Photovoltaik-Anlagen nachgerüstet werden, weil sie sich allesamt schlagartig abschalten, wenn sich die Frequenz im Stromnetz über 50,2 Hertz erhöht. Künftig soll eine größere Bandbreite festgelegt werden, in der sich die Anlagen nach und nach abschalten. Die Kosten der Nachrüstung werden auf 65 bis 175 Millionen Euro geschätzt.

Wie teuer die Nachrüstung Tausender Windräder, Biogasanlagen und kleiner Wasserkraftwerke würde, ist der Arbeitsgruppe noch nicht bekannt. Dazu müsse erst festgestellt werden, welche Teile an den Anlagen ausgewechselt werden müssten und ob sich diese Arbeiten mit regulären Wartungsterminen verknüpfen ließen, heißt es. Derzeit sammeln die Verbände dazu Daten. Klar ist dagegen, wer die Kosten letztlich trägt: der Verbraucher über seine Stromrechnung.

Eine Verordnung für das Nachrüsten von Solaranlagen soll zum 1. Januar 2012 in Kraft treten. Die Regeln für Wind-, Bio- und Wasserkraftwerke sollen im kommenden Jahr erarbeitet werden.