Sichere Stromversorgung und Blackout-Prävention

Unter einem Blackout versteht man einen unerwarteten, großflächigen, überregionalen Stromausfall – unabhängig von dessen Dauer. Verantwortlich für die Behebung eines derartigen Stromausfalls ist gemäß dem gesetzlichen Auftrag der österreichische Übertragungsnetzbetreiber – Austrian Power Grid (APG). Darüber hinaus ist die APG generell für die sichere Stromversorgung in Österreich verantwortlich, in Abstimmung mit Verteilernetzbetreibern und anderen Akteuren im Stromsystem.

Österreichs Versorgungssicherheit liegt – mit einer Stromnetz-Verfügbarkeit von über 99,99 Prozent – im weltweiten Spitzenfeld. Gute Abstimmungsprozesse innerhalb der Netzbetreiber auf nationaler und internationaler Ebene sowie der gute Kraftwerksmix in Österreich sind wesentliche Bestandteile dieser Sicherheit. Die sichere Stromversorgung ist die Basis unserer modernen, nachhaltigen und digitalen Gesellschaft. Zur Aufrechterhaltung dieser hohen Qualität der Versorgungssicherheit für Wirtschaft und Gesellschaft in der Zeit der Transformation des Energiesystems ist ein weiterer Ausbau der Kapazitäten des Stromnetzes, der Speicher, der Reservekraftwerke, der nachhaltigen Produktion sowie die Integration aller neuen Akteure des Energiesystems mittels digitaler Plattformtechnologien notwendig. Daher investiert die APG in den kommenden zehn Jahren 3,5 Milliarden Euro in den Aus- und Umbau der Strominfrastruktur.

Die Blackoutgefahr ist in den vergangenen Jahren sicherlich gestiegen (u.a. durch Cyber Kriminalität). Die Grundvoraussetzung für die Betriebsführung der APG ist jedoch, dass sie mit unvorhergesehenen Krisensituationen umgehen kann und nicht jedes singuläre Ereignis eine Blackoutgefahr birgt. Daher wird in der operativen Betriebsführung immer mit dem Ausfall eines wesentlichen Betriebsmittels geplant (n-1 sicher). Zu einem großflächigen Stromausfall kann es daher nur kommen, wenn unvorhergesehene oder unverwertbare Ereignisse in einem engen zeitlichen und technischen Zusammenhang auftreten.

Der wachsenden Blackoutgefahr trägt die APG durch verschiedene, präventive Maßnahmen Rechnung. Der gesellschaftliche Auftrag der APG ist es, eine sichere Stromversorgung aller Österreicherinnen und Österreicher zu gewährleisten. Dafür sorgen hoch qualifiziertes, trainiertes Personal sowie sehr gut durchdachte, bewährte nationale und internationale Betriebsführungs- und Schutzkonzepte. Dazu kommen periodische Simulatortrainings und regelmäßige Krisenübungen gemeinsam mit allen relevanten Akteuren des Energiesystems auf nationaler und internationaler Ebene.

Die regelmäßigen Simulationen und Krisenübungen zeigen, dass die APG in der Lage ist, das Stromnetz binnen 12 bis 48 (kurz 10 bis 24) Stunden wieder in einen ordentlichen Betriebszustand zu bringen und die sichere Stromversorgung somit wieder herzustellen. Dies geschieht mit dem Hochfahren sogenannter schwarzstartfähiger Kraftwerke (u.a. Pumpspeicherkraftwerke) mittels derer Versorgungsinseln etabliert und anschließend zusammengeschlossen werden.

Das Energieinstitut der Johannes-Kepler-Universität Linz hat bereits vor ein paar Jahren versucht, die Schäden eines flächendeckenden Stromausfalls zu berechnen. Für einen Tag kommt der Blackout-Simulator der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf Kosten von rund 1,2 Mrd. Euro. Hier kommen Sie direkt zum Blackout-Simulator.

Die APG ist Teil der Strommangellage-Übung „Energy.21“, die vom Land Tirol und dem BMI organisiert wird. Die APG bringt ihre Kompetenz und gesetzliche Rolle, die sie als Übertragungsnetzbetreiber innehat, in diese Krisenübung ein. Geübt wird eine Strommangellage aufgrund einer langanhaltenden Kälteperiode.

Die Digitalisierung umfasst alle Unternehmensbereiche und beinhaltet eine Vielzahl von Maßnahmen, die wiederum auf verschiedensten Ebenen umgesetzt werden: Dazu gehören unter anderem die Überprüfung von Personal auf Sicherheitsrelevantes, spezielle Restriktionen im Umgang mit Informationstechnologie sowie die permanente Überprüfung digitaler Plattformen auf mögliche Schwachstellen. Die APG ist Teil der kritischen Infrastruktur und daher in ständigem Austausch mit den zuständigen Behörden und Ministerien – etwa dem Cyber Security Center des BMI. Darüber hinaus ist sie in die wesentlichen österreichischen Plattformen in diesem Bereich integriert, zum Beispiel in der Constituency des Austrian Energy Cert. Eine freiwillige Zertifizierung nach ISO27001/27019 bestätigt seit Jahren die fortwährenden Bemühungen der APG in diesem Bereich, welche zusätzlich durch das jüngste NIS-Gesetz auch staatlich geprüft werden.

Zusätzlich hat die APG Maßnahmen zur weiteren Steigerung der Cyber Security ergriffen, die über die Zertifizierungsvorgaben hinausgehen. So kümmert sich ein eigenes Security Operations Center 24/7 um das Erkennen von Angriffen, eventuelle Reaktionen auf diese sowie um eine permanente weitere Steigerung des Cyber Security Niveaus. Ergänzend werden unsere Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter fortwährend und automatisiert auf Cyber Security Bedrohungen hin aufgeklärt und trainiert.

Das kann unter extremen Bedingungen grundsätzlich passieren, aber der sehr gute Kraftwerksmix in Österreich hilft uns, dass eine derartige Situation nicht eintritt. Somit ist die Wahrscheinlichkeit aus jetziger Sicht gering.

Wenn der Verbrauch in Österreich nicht mehr durch Kraftwerkseinspeisung und Importe vollständig gedeckt werden kann, treten die Vorgaben aus dem Energielenkungsgesetz in Kraft. Nach entsprechender Abstimmung mit Ministerium, E-Control und Bundesländern gibt es Notmaßnahmen, die von der Einschränkung von Großverbrauchern bis zu Flächenabschaltungen reichen. Solche Maßnahmen sind allerdings nur im extremen Notfall notwendig. Das Energielenkungsgesetz legitimiert diese Maßnahmen in Österreich so (nach Erlass einer entsprechenden Maßnahmenverordnung durch das Bundesministerium), dass sie die geringstmöglichen Schäden und Beeinflussung in der Gesellschaft und Wirtschaft verursachen.

Wesentliche Faktoren der sicheren Stromversorgung sind der Aus- und Umbau der Strom-Infrastruktur bzw. die Nutzung modernster Technologien: Nur wenn entsprechende Leitungskapazitäten in Österreich verfügbar sind, haben wir auch in Zukunft jene Reserven, die wir für den Krisenfall brauchen. Deswegen sind Projekte wie die Salzburgleitung besonders wichtig. Allein 2021 hat die APG rund 357 Millionen Euro in den Ausbau und die Modernisierung des Übertragungsnetzes investiert – in den kommenden zehn Jahren werden es 3,5 Milliarden Euro sein.

Wir brauchen aber neben einem leistungsstarken Stromnetz auch entsprechende Speicheranlagen, genügend Produktionskapazitäten und die Nutzung digitaler Technologien, um mögliche Flexibilitäten von Gewerbebetrieben und Industrie für Systemdienstleistungen verfügbar zu machen. Die APG ist hier mit mehreren Forschungsprojekten auf nationaler und internationaler Ebene mit Partnern Frontrunner. All diese Maßnahmen dienen aber nicht nur der sicheren Stromversorgung, sondern sind auch notwendig, um die Energiewende sowie die Elektrifizierung der Gesellschaft, der Wirtschaft sowie der Industrie nachhaltig auf den Weg zu bringen.

Die Salzburgleitung ist das Schlüsselprojekt dazu. Sie schafft die erforderlichen Kapazitäten, um Salzburgs Stromversorgung zu sichern, die erneuerbaren Energien Österreichs zu integrieren und Strom aus Europa für Österreichs Betriebe und Menschen preisgünstig nutzbar zu machen. Die APG investiert mit diesem Projekt 890 Mio. Euro, schafft damit rund 7.000 Arbeitsplätze in Österreich und sichert unmittelbar im Bundesland Salzburg rund 2.250 Arbeitsplätze. Gerade in Krisenzeiten ist das ein wichtiger Wirtschaftsmotor. Die APG hat im Oktober 2019 mit rund 3,5 Jahren Verzögerung durch Verfahrensabläufe, auf Basis einer rechtskräftigen Genehmigung und der gesetzlich verankerten Verpflichtung, mit den Bauarbeiten für das wichtigste Strominfrastrukturprojekt des Landes begonnen.

Die Bauarbeiten werden seit nunmehr einem Jahr auf der gesamten Trasse planmäßig umgesetzt. Um die Ziele der Energiewende sowie der Elektrifizierung der Gesellschaft, der Wirtschaft und der Industrie zu erreichen, darf es zu keiner Verzögerung der baulichen Umsetzung der Salzburgleitung kommen. Die Inbetriebnahme der Salzburgleitung ist für 2025 geplant.

Energiewirtschaftlich gab es zum Ereigniszeitpunkt sehr starke Stromflüsse von Südosteuropa Richtung Mittel- und Westeuropa. Ursächlich für die europaweite Frequenzstörung am 8. Jänner 2021 war der Ausfall einer Sammelschienenkupplung im Umspannwerk Ernestinovo. Dieses Umspannwerk ist ein wichtiger Verteilknoten in Kroatien mit transnationalen Verbindungen zu Nachbarländern. In Folge ereignete sich eine Kaskade von Ausfällen von Betriebsmitteln in mehreren Ländern dieser Region. 

Es kam zu einer Trennlinie („Split“) südöstlich von Österreich und das kontinentale Stromnetz wurde in 2 Teile („Synchroninseln“) geteilt. In der westlichen Insel, zu der auch Österreich gehörte, betrug der Frequenzabfall (was zu wenig Stromerzeugung bedeutet) kurzfristig bis zu rd. 260 mHz. 

In einem solchen Fall greifen die automatisierten, europaweit abgestimmten Schutzmechanismen: In Österreich wurde beispielsweise ergänzend zur Aktivierung der Primärregelreserve zusätzliche Produktion in das System eingebracht, um den Frequenzabfall zu stoppen. In Italien und Frankreich wurden einzelne Verbraucher gezielt reduziert. Danach wurden manuelle Maßnahmen von den nationalen System Operators europaweit abgestimmt, um die Frequenz wieder an die 50 Hz zu führen und die beiden getrennten Freuquenz-Zonen zu synchronisieren. Nach einer Stunde konnte der Normalbetrieb wiederhergestellt werden.

Mehr Informationen

Wir sehen die Nutzung von zusätzlichen, teils kleinteiligen Flexibilitäten in Zukunft auf regionaler und überregionaler Ebene als ganz wichtig an. Die Erfassung solcher neuen Kundengruppen bzw. Anbieter kann aber nur mittels digitaler Plattformen (Crowdbalancing-Plattformen) effizient gewährleistet werden. Damit können kleinteilige Potenziale sichtbargemacht und als Systemdienstleistungen für das Flexibilitätsmanagement des Übertragungsnetzbetreibers angeboten werden. Die APG arbeitet hier intensiv auf österreichischer Ebene mit den Verteilernetzbetreibern aber auch Vertretern von Industrie und Wirtschaft an derartigen Lösungen. Auf internationaler Ebene ist die APG Teil von Equigy – einer „Crowd Balancing Plattform“, die kleinteilige Akteure in Regelenergiemärkte sowie Redispatching integrieren. Vorbedingung für all diese intelligenten Lösungen ist jedoch die vollständige Digitalisierung aller Akteure des Stromsystems. Gerade in diesem Bereich geht die APG mit innovativen Systemlösungen voran.

Darüber hinaus gilt es auch die Potenziale der Sektorkopplung bzw. auch Stromspeicherung zu heben. Nur ein Mix aus all diesen Instrumenten gemeinsam mit einem leistungsstarken Stromnetz wird Österreich zu einer sicheren, aber auch nachhaltigen Stromversorgung führen.

• Europäisches Stromsystem: Das Europäische Stromsystem regelt die europaweite Koordinierung der (n-1) sicheren Netzbetriebsführung sowie die zwischen TSOs abgestimmte Reservehaltung von Kraftwerkskapazitäten. Im Falle einer Störung werden über dieses gesamteuropäisch abgestimmte System, in jedem Land bzw. jeder Regelzone, Regelreserven automatisiert aktiviert. So wird der Störung solidarisch entgegengewirkt. Die so über Europa verteilte Regelreserve kann insbesondere zum Ausgleich von Frequenzschwankungen genutzt werden (Konzept „Verteilte resiliente Sicherheitsinseln“; Gesamteuropäische Primärregelreserve: 3.000 MW, Österreichs Anteil derzeit +/- 71 MW).

• Gesamthafte Systemplanung: Mit dem Ten Years Network Development Plan (TYNDP) der ENTSO-E wird seitens der Übertragungsnetzbetreiber das europäische Stromsystem vorausschauend modelliert und analysiert. Besonders der Bedarf für den überregionalen Netzausbau zur Integration der erneuerbaren Energien sowie die weitere Entwicklung des Binnenmarktes stehen bei den Szenarien im Vordergrund. Zur optimierten Nutzung bestehender Infrastruktur, aber auch um die Transformation zu einem nachhaltigen Energiesystem möglichst ökonomisch und nachhaltig zu gestalten, ist eine gesamthafte Planung des Energiesystems notwendig (v.a. Netz, Speicher, Digitales, Verkehr, Industrie, Wärme). Durch die Dekarbonisierung mit erneuerbarem Strom steigt die Bedeutung des Stromsektors. Dabei kommt der APG eine besondere Rolle zu.

• Netzaus- und -umbau: Schlüssel sowohl für die sichere Stromversorgung als auch die rasche Netzintegration der erneuerbaren Energien ist die Verfügbarkeit von Kapazitäten. Je leistungsfähiger die Stromnetze sind, desto mehr erneuerbare Energie (EE) kann integriert und im europäischen Zusammenspiel genutzt bzw. preisgünstiger Strom verfügbar gemacht werden. Dabei ist nicht nur der rasche Neubau von Leitungen das Gebot der Stunde, sondern es gilt auch bestehende bis zu 70 Jahre alte Leitungen zu modernisieren. Im Konnex mit den vorliegenden Klimazielen, zukünftigen EE-Leistungen und weiteren strombasierten Entwicklungen (v.a. E-Mobilität, Industrieprozesse), kommt dem Netzausbau eine Schlüsselrolle zu. Dieser muss durch neue innovative Technologien im Bereich der Speicherung, Sektorkopplung und Flexibilisierung ergänzt werden. Die APG investiert in den kommenden zehn Jahren (ab 2022-2035) rund 3,5 Milliarden Euro in den Ausbau und die Modernisierung der Netzinfrastruktur – allein 2020 beliefen sich die Investitionen auf rd. 360 Millionen Euro.

• Rasche Umsetzung von Schlüsselprojekten: Die bestehenden Netzprojekte aus dem Netzentwicklungsplan der APG sind umgehend in die Realität umzusetzen. Dazu zählen insbesondere der Netzausbau auf der 380-kV- und 220-kV-Ebene, aber auch Projekte zum Netzanschluss der erneuerbaren Stromerzeugung (v.a. Wasserkraft, PV und Windkraft) sowie zur Stromspeicherung (inkl. Pilotanlagen P2X).

• Netzreserve: Um das Stromnetz (trotz verzögertem Netzausbau) weiter sicher betreiben zu können, muss die APG in die Fahrpläne von Kraftwerken (und teils Verbrauchern) eingreifen bzw. den geplanten Kraftwerkseinsatz korrigieren. Dazu werden Reservekraftwerke (sog. Netzreserve) zur Entlastung der Netze hochgefahren (oder abgesenkt). Die Netzreserve garantiert die Verfügbarkeit von erforderlichen Leistungsreserven (Kraftwerken), damit sie bei drohenden Netzüberlastungen eingesetzt werden können. Im Jahr 2020 war dies an 261 Tagen erforderlich und verursachte Kosten in der Höhe von rund 134 Millionen Euro; eine Neuregelung der Netzreserve wurde im Dezember 2020 im Parlament beschlossen.

• Common Grid Model (CGM): Im Energiesystem der Zukunft wird die Anzahl der Akteure des Energiesystems stark steigen, insbesondere werden die verteilten kleinteiligen Erzeugungen (Wind, Wasser, Sonne) zunehmen. Für die Netzsicherheit ist es daher notwendig, dass die Daten all dieser Akteure (Verbraucher, Kraftwerke etc.) wechselseitig ausgetauscht und für die Netzsicherheitsberechnungen verfügbar gemacht werden. Diese Daten müssen insbesondere auch die Erzeugung bzw. den Bezug des jeweiligen Knotens in Echtzeit darstellen. Das Konzept dazu ist innerhalb der Österreichischen Energiewirtschaft bereits akkordiert. Eine entsprechende Verordnung soll demnächst von der ECA erlassen werden.

• Stromspeicherung: Schlüssel für das Strommanagement der Zukunft sind verfügbare Kapazitäten im Bereich der Stromspeicherung (Pumpspeicherkraftwerke, “Power-to-Gas“ (Wasserstoff oder Methan), Batteriespeicherungen). Je höher die Kapazitäten in diesem Bereich, desto besser können die erneuerbaren Energieträger genutzt und der Strom sicher gemanagt werden.