Technische Gefahren: Strom

Strom
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Vorstellung

Da Elektrizität nicht dauerhaft in grossen Mengen gespeichert werden kann, muss die Stromproduktion kontinuierlich dem Verbrauch angepasst werden. Im Überproduktions- oder Unterproduktionsfall, kann eine Strommangellage oder ein Blackout eintreten. Eine Strommangellage wird durch ein Elektrizitätsdefizit im Vergleich zur Nachfrage ausgezeichnet und ein Blackout durch einen kompletten grossräumigen Mangel an Elektrizität.

Hier werden nur die Strommangellagen und Blackouts mit einem deutlichen und langfristigen Strommangel in der Schweiz, die einen staatlichen Eingriff erfordern, berücksichtigt.

Gefahren

Infrastrukturen wie die Informatik, die Telekommunikation, das Verkehrswesen oder die Energieversorgung stellen eine Verbindung zwischen den wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Sektoren her.  Diese Infrastrukturen sind von der konstanten Stromversorgung abhängig und die Unterbrechung eines einzigen Systemelements kann eine unkontrollierbare Kettenreaktion auslösen. Die bei einer Mangellage auftretenden Probleme sind somit vielfältig, und es  entstehen daraus komplexe Folgen.

Begriffserklärungen

Automatischer Lastabwurf
Gezielte, automatische und sehr rasche Abschaltung, basierend auf der Frequenz UFLS[1], bedingt durch ein Ungleichgewicht zwischen Stromerzeugung und -verbrauch auf dem europäischen Elektrizitätsverbundnetz. Damit soll das Zusammenbrechen des Netzsystems vermieden werden (Blackout).
Dabei kann es sich auch um eine Abschaltung aufgrund einer Belastung des Netzes handeln; das Ziel ist auch hier die Vermeidung eines Netzzusammenbruchs (Blackout).
[1] Unterfrequenz-Lastabwurf (Underfrequency Load Shedding)

Blackout
Grossflächiger Netzausfall. Diesen Strompannen liegt meist ein technisches Problem (oder mehrere) zugrunde, für dessen Lösung die Branche (für die Elektrizitätsübertragung und -verteilung zuständige Unternehmen) zuständig ist.

Inselbetrieb
Betrieb eines Teils des Elektrizitätsnetzes (Insel), der eigenständig und ohne Austausch mit dem Hauptnetz funktioniert. Ein oder mehrere Kraftwerke versorgen die angeschlossenen Kunden und garantieren so die Regelung der Netzspannung und der Netzfrequenz. Diese Situation entspricht nicht der regulären Funktionsweise eines Netzes, kann aber bei Störungen vorkommen.

Kontingentierung
Zuteilung einer während einer Referenzperiode entsprechend dem Verbrauch beschränkten Menge an elektrischer Energie. Aus praktischen Gründen wird die Kontingentierung ausschliesslich bei Benutzern mit einem Mindestverbrauch von 500’000 kWh/Jahr angewandt.
Mithilfe dieser Massnahme sollten die Auswirkungen der Netzabschaltung abgeschwächt und die Verbraucher gleichzeitig dazu verpflichtet werden, den Stromverbrauch zugunsten der Kontingentierung einzuschränken.

Netzabschaltung infolge Strommangellage
Vom Bundesrat angeordnete, planmässige Abschaltung eines Teils des Elektrizitätsnetzes, bei der in regelmässigen Zeitabständen Zone für Zone vom Verteilnetz genommen wird. Im Allgemeinen sollte die Abschaltung nie länger als vier Stunden dauern. Dabei sollten die Kunden von den Unterbrüchen in gleichmässiger Weise betroffen sein (mit Ausnahme der lebenswichtigen Nutzer).

Strommangellage
Eine Mangellage liegt im Sinne der wirtschaftlichen Landesversorgung dann vor, wenn es landesweit während einer längeren Zeitspanne bedeutend an Strom mangelt und ein Eingreifen seitens des Staates erforderlich wird. In diesem Fall kann der Bundesrat die in Artikel 28 des Bundesgesetzes über die wirtschaftliche Landesversorgung festgehaltenen Massnahmen treffen.

Verwendungseinschränkungen
Massnahmen zur Verwendungseinschränkung bestimmter elektrischer Anlagen oder Verbraucher. Darunter können auch die von Elektrizitätsverteilern getroffene technische Massnahmen (Zentralsteuerung/Fernsteuerung) und vom Staat auferlegte Massnahmen fallen, die der Endkunde einzuhalten hat (Verwendungseinschränkung oder -verbot bestimmter Verbraucher wie beispielsweise Boiler, Wärmepumpen, Waschmaschinen, Saunas).

Verantwortung

Bund
Bei einer Strommangellage ist der Bund bzw. die wirtschaftliche Landesversorgung (WL) für die Vorbereitung und Durchführung von Bewirtschaftungsmassnahmen zuständig. Die Vollzugsaufgabe dieser Massnahmen nimmt die vom Verband Schweizerischer Elektrizitätsunternehmen (VSE) gegründete Organisation für die Stromversorgung in ausserordentlichen Lagen (OSTRAL) wahr.

Kanton
Die Kantone werden zur Mitarbeit und Durchführung von Massnahmen der Landesversorgung herangezogen.

Für den Vollzug der ihnen übertragenen Aufgaben unterstehen sie der Aufsicht des Bundes.

Sie können die Gemeinden nach kantonalem Recht zur Mitwirkung heranziehen; diese unterstehen der Aufsicht ihres Kantons.

Betreiber von Verteilnetzen

  • Unterhalt seines Verteilnetzes damit es sicher, leistungsfähig und effizient ist
  • Betreibt sein Verteilnetz und stellt die Regulierung des Netzes unter Berücksichtigung des Austausches mit anderen Netzen sicher
  • Bereitstellung der benötigten Reserveleitungskapazität
  • Erarbeitung der technischen und betrieblichen Mindestanforderungen für den Netzbetrieb; sie berücksichtigen dabei internationale Normen und Empfehlungen anerkannter Fachorganisationen

Ereignisbeispiele

20. September 2017, Dominica, Jungferninseln derVereinigten Staaten und Puerto Rico
Der tropische Hurrikan Maria, der alles, was ihm in den Weg kam, verwüstete, verursachte den längsten Stromausfall der Geschichte. Letztere beraubten die Einwohner, vor allem in Puerto Rico, mehr als 11 Monate (328 Tage) lang der Stromversorgung.

31. Juli 2012, Indien
Ein Stromausfall trat im Juli 2012 in Indien auf, zuerst am 30. Juli 2012 in 14 nordindischen Gebieten und dann am 31. Juli, von dem 20 Gebiete betroffen waren. Dies ist der größte Stromausfall in der Geschichte, was die Zahl der beteiligten Personen betrifft: fast 670 Millionen, also etwa die Hälfte der indischen Bevölkerung.

25. November - 3. Dezember 2005, Münsterland (Deutschland)
Ein aussergewöhnliches Wetterereignis führte Ende 2005 in weiten Teilen des Münsterlandes zu erheblichen Schneefällen. Der Schnee war sehr nass und zusätzlich wehte ein starker Wind, wodurch sich bis zu 15 cm dicke Eispanzer um Stromleitungen und Hochspannungsmasten bildeten. Fünfzig Strommasten hielten dem extremen Gewicht nicht stand und knickten um. Dadurch kam es in mehreren Landkreisen gleichzeitig zu Stromausfällen, welche sich in manchen Gemeinden über mehrere Tage erstrecken sollten. Dies bedeutete, dass für rund 250 000 Menschen stunden- und tagelang – im Extremfall bis zu einer Woche – der Strom ausfiel. Für den deutschen Bevölkerungsschutz, insbesondere für die Organisationen im Kreis Steinfurt (der am  stärksten betroffen war), war die Bewältigung dieses Ereignisses eine grosse Herausforderung und stellte eine grosse Belastung dar. Nebst technischen Instandstellungsarbeiten musste die betroffene Bevölkerung mit Notstrom und teilweise in Sammelstellen mit Lebensmitteln versorgt werden.

2003, Italien, Blackout
Aufgrund hoher Temperaturen, sowie einer grossen Belastung des schweizerischen Übertragungsnetzes, kam es am 28. September 2003 – einem Sonntagmorgen – zu einem Lichtbogenüberschlag und Kurzschluss der 380 kV-Lukmanierleitung. Da eine kurzfristige Wiedereinschaltung wegen der angespannten Netzsituation nicht möglich war, musste das verbleibende Übertragungsnetz den zusätzlichen Lastfluss übernehmen. Dies führte zu einer Überbelastung und nach rund einer halben Stunde zum kaskadenartigen Zusammenbruch sämtlicher Verbindungen nach Italien. In ganz Italien, mit Ausnahme der Insel Sardinien, brach die Stromversorgung zusammen; über 55 Millionen Menschen waren davon betroffen. Gut neun Stunden später waren die Grenzleitungen nach Italien wieder in Betrieb. Trotzdem waren abends nach wie vor Gebiete ohne Strom.
Der Schaden im Einzelhandel, hauptsächlich aus verdorbenen Lebensmitteln bestehend, liegt schätzungsweise bei 120 Mio. EUR. Ausserdem rechnet man damit, dass die italienischen Familienhaushalte aus denselben Gründen durchschnittlich 20 EUR verloren haben. Vereinzelt gab es auch Plünderungen. Wäre dieses Ereignis an einem Werktag geschehen, hätte man wohl mit weitaus drastischeren Folgen rechnen müssen.

14. und 15. August 2003, Vereinigte Staaten und Kanada, Blackout
Im August 2003 kam es zu einem grossflächigen Stromausfall im Nordosten der Vereinigten Staaten sowie in Teilen Kanadas. Der Ausfall ist auf technisch-organisatorische Mängel der nordamerikanischen Stromversorgung zurückzuführen (u. a. spielte auch die Marktaufsplitterung und mangelnde Investitionen nach der Deregulierung des Strommarktes eine Rolle). Jahrzehnte alte Netze mit schlechter Wartung konnten die ständig steigende Last nicht mehr verkraften. Die Auslöser für den Blackout waren Defizite in bestimmten Praktiken der Stromindustrie, der Infrastruktur sowie Fehlentscheide verschiedener Organisationen. Etwa 55 Millionen Menschen waren zwei Tage lang ohne elektrische Energieversorgung, einige wenige sogar fünf Tage lang.

2006, Blackout in ganz Nordeuropa
in Folge eines nicht angemeldeten Leitungsausfalls (Durchfahrt eines Schiffes).

Allgemeine Lage

Ein Stromversorgungsunterbruch kann sowohl durch eine Mangellage bedingt sein – bei einem zu geringen Angebot im Verhältnis zur Nachfrage – als auch durch einen Blackout, wenn kein Watt elektrische Leistung mehr zur Verfügung steht.

Infrastrukturen wie die Informatik, die Telekommunikation, das Verkehrswesen oder die Energieversorgung stellen eine Verbindung zwischen den wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Sektoren her. Diese Infrastrukturen sind von der konstanten Stromversorgung abhängig, und die Unterbrechung eines einzigen Systemelements kann eine unkontrollierbare Kettenreaktion auslösen. Sämtliche Bereiche unserer Gesellschaft sind ebenso stark vom elektrischen Strom abhängig. Die bei einer Mangellage auftretenden Probleme sind somit vielfältig, und es erwachsen daraus komplexe Folgen.

Verhaltensanweisungen im Falle eines Versorgungsunterbruchs

Solange die Behörden keine anderen Anweisungen geben sind folgende anzuwenden:

  • Radio hören
  • Die Nachbarn informieren
  • Alle elektrischen Apparate ausschalten und ihren Stecker aus der Steckdose ziehen, damit sich die Apparate nicht automatisch wieder anstellen, sobald die Stromversorgung wieder hergestellt ist. Auch die elektronischen Apparate müssen ausgeschaltet werden, da die Wiederherstellung der Stromversorgung Spannungsunterschiede erzeugen kann, die die Apparate beschädigen können
  • Mit einer Ausnahme alle Lichter ausschalten, damit man merkt, wann der Strom wieder hergestellt ist
  • Innen keine für draussen vorgesehenen mit Brennstoff funktionierenden Heiz- oder Beleuchtungsgeräte, Generatoren oder Heizöfen benutzen, da diese Kohlenmonoxyd freigeben, welches zur Erstickung führen kann

Vermeiden Sie im Winter insofern möglich, in einem ungeheizten Haus zu bleiben. Falls sich die Panne in die Länge zieht und/oder falls Sie keine Alternative haben, treffen Sie folgende Massnahmen:

  • Versammeln Sie alle Personen im gleichen Raum, ziehen Sie sich warm an (mehrere Schichten trockener Bekleidung und dicker Socken, Schuhe) und schützen Sie auch Hals und Kopf, von wo der Körper etwa 30% seiner Wärme verliert. Wählen Sie vorzugsweise Kleidung, die gegen Feuchtigkeit schützt.
  • Sie können Heizöfen und Kamine benutzen, allerdings unter der Bedingung dass sie einwandfrei funktionieren, besonders der Abzug. Machen Sie sie so schnell wie möglich an, damit Ihre Behausung möglichst wenig abkühlt.
  • Decken Sie sich mit Decken und Schlafsäcken ein. Sie tragen dazu bei, dass Körperwärme nicht verloren geht, erwärmen einen bereits abgekühlten Körper allerdings nicht
  • Nehmen Sie regelmässig Imbisse, die reich an Kohlenhydraten sind (beispielsweise (getrocknete) Früchte, Gemüse, Hülsenfrüchte, Nüsse und andere zuckerhaltige Nahrungsmittel), heisse Getränke oder Suppen zu sich
Verhaltensempfehlungen

Wenn der Strom ausfällt, funktioniert nichts mehr. Wenn der Fernseher oder das Telefon nicht mehr funktionieren, ist das nicht dramatisch. Aber die Beleuchtung und die Heizung werden auch ausfallen. Ausserdem werden der Herd, der Ofen und die Mikrowelle ebenfalls versagen; eine warme Mahlzeit zu kochen wird dann schwierig sein. Es ist also ratsam, auf ein solches Szenario gut vorbereitet zu sein, damit es im Ernstfall besser verkraftet werden kann.

Nahrungsmittelvorräte

Jeder Haushalt sollte über Nahrung für eine gute Woche verfügen (entsprechend der Anzahl Personen im Haushalt). Tatsächlich könnte ein Versorgungsunterbruch zwischen schätzungsweise ein paar Stunden und ein paar Tagen dauern.

Empfehlungen die Vorräte betreffend können hier gefunden werden:
Broschüre "Kluger Rat – Notvorrat" des BWL downloadbar (Rechte Spalte, Merkblatt "Notvorrat").

Denken Sie zur Zubereitung Ihrer Mahlzeiten an Ihre Camping-Gaskocher oder an Ihren Fondue-Spiritusbrenner, dank welchen Sie einfache Mahlzeiten zubereiten können. Achten Sie darauf, über genügend Reserven des notwendigen Brennstoffs (Gas, Spiritus, Zündpaste usw.) zu verfügen. Es ist ebenfalls wichtig, bei der Benutzung dieser Brennstoffe einige Sicherheitsmassnahmen zu beachten (ausser Reichweite von Kindern aufbewahren, den Raum lüften). Wenn Sie die Möglichkeit haben, im Freien zu kochen, können ein mit Kohle oder Gas betriebener Gartengrill oder ein kleiner Tischgrill ebenfalls hilfreich sein.

Denken Sie auch an Ihre Nachbarn. Essen Sie gemeinsam und lassen Sie einsame Personen nicht allein.

Güter des täglichen Bedarfs

  • Tragbares Radio / Taschenlampen (am besten von Hand betriebene, die keine Batterien benötigen)
  • Vorrat an Batterien (für Radios, Taschenlampen, usw.)
  • Kerzen, Zündhölzer, Feuerzeuge (Bewahren Sie diese Ware an einem auch in der Dunkelheit leicht erreichbaren Ort auf)
  • Gaspatrone für Lampen oder Gaskocher
  • Seife, Toilettenpapier, Hygieneartikel

Heizung

Falls Sie keine Zusatzheizung (etwa einen Heizofen oder einen Kamin) haben, achten Sie darauf, über genug Decken zu verfügen. Dank Ihnen können Sie sich warm halten solange Ihre Heizung ausfällt.

Sie können ebenfalls ein Notstromaggregat installieren lassen. Informieren Sie sich jedoch im Voraus beim Verkäufer oder beim Hersteller gut über seine Energieversorgung und seine Bedienungsanleitung.

Personen mit besonderen Bedürfnissen und hilfsbedürftige Personen

  • Sehen Sie alternative Versorgungsquellen für die notwendige medizinische Ausstattung vor
  • Stellen Sie Kontakte für gegenseitige Hilfe im Notfall her
  • Behalten Sie eine Taschenlampe in der Nähe

Wird Hilfe benötigt

Abhängig von der Lage kann es vorkommen, dass die Notdienste (Polizei, Feuerwehr, Sanität) telefonisch nicht erreicht werden können. Übers Radio werden dann Informationen verbreitet, wo und wie Sie Ihres Hilfebegehren mitteilen können.

Wie Sie täglich Energie sparen können

Sie können mit einigen einfachen Handgriffen oder guten Angewohnheiten Ihren täglichen Energieverbrauch vermindern. So sparen Sie nicht nur Geld, sondern verhindern Energieverschwendung, ohne dass dies Ihren Lebenskomfort verringert.

Heizung

  • Die allgemeine Temperatur in Ihrem Zuhause reduzieren: Eine Reduzierung von nur einem Grad führt zu bis zu 7% weniger verbrauchter Energie.
  • Reduzieren Sie die Temperatur in der Nacht oder im Falle einer mehrtägigen Abwesenheit 
  • Bedecken Sie die Heizkörper nicht und stellen Sie keine Möbel direkt vor sie, da sonst die Wärme nicht richtig zirkulieren kann
  • Lassen Sie die Wärme der Sonnenstrahlen herein und öffnen Sie Storen, Vorhänge und Fensterläden sobald die Sonne scheint, ab Tagesbeginn. Die Sonne heizt so Ihr Zuhause auf natürliche Art und Weise.
  • Schliessen Sie ebendiese Storen, Vorhänge und Fensterläden während der Nacht, um Wärmeverluste zu vermeiden.

Beleuchtung 

  • Ziehen Sie so oft wie möglich eine natürliche Beleuchtung einer künstlichen vor, indem sie natürliches Licht in die Räume lassen
  • Schalten Sie unnötige Lichtquellen aus (die Beleuchtung macht etwa 10% Ihrer Elektrizitätsrechnung aus)
  • Ziehen Sie Energiesparlampen oder Leuchtstofflampen vor 
  • Wählen Sie LED-Lampen für Taschenlampen, diese verbrauchen 5 bis 10 Mal weniger Energie. Denken Sie auch an LED-Lampen im Haushalt; sie sind durchaus konkurrenzfähig
  • Vermeiden Sie Halogenlampen, die sehr viel Elektrizität verzehren
  • Schalten Sie immer das Licht aus, wenn Sie einen Raum verlassen

Elektrohaushaltgeräte

  • Kaufen Sie am besten Geräte der Energieklasse "A". Sie sind ökonomischer, umweltfreundlicher und meist gleichteuer
  • Benutzen Sie den Wäschetrockner so selten wie möglich, da er doppelt so viel Energie verbraucht als die Waschmaschine. Oft kann die Wäsche genauso gut aufgehängt werden, vor allem, wenn man über genügend Platz verfügt
  • Schalten Sie elektrische Geräte ganz aus, statt sie auf "Standby" zu lassen. Der "Standby-Modus" hat keinen echten Nutzen, und ein konsequentes Ausschalten von Fernseher, Radio, Computer, Stereoanlage usw. führt zu einem bis zu 7% tieferen Energieverbrauch
  • Lassen Sie Ladegeräte nicht in der Steckdose wenn Sie nicht benutzt werden

Küche

  • Bedecken Sie immer Ihre Töpfe beim Kochen, da so die Lebensmittel schneller gar sind und Sie bis zu 50% Energie sparen können
  • Benutzen Sie Töpfe und Pfannen deren Dimension der Heizplatte entspricht. Wenn sie zu gross sind, braucht das Kochen viel länger; wenn sie zu klein sind, geht viel Hitze verloren
  • Nehmen Sie tiefgekühlte Lebensmittel mehrere Stunden vor dem Kochen schon aus dem Tiefkühler, damit sie natürlich auftauen und so beim Kochen weniger Energie benötigen
  • Schalten Sie Ihre elektrischen Heizplatten einige Minuten vor Ende der Kochzeit aus. Die Platte bleibt noch einige Minuten warm und erlaubt so ein Ende der Kochzeit ohne Energieverbrauch
  • Tauen Sie regelmässig Ihren Tiefkühler auf: 2 Millimeter Frost erhöhen den Energieverbrauch um 10%
  • Überprüfen Sie regelmässig die Temperatur: die Ihres Kühlschranks sollte zwischen 4 und 6 Grad liegen, jene Ihres Tiefkühlers bei -18 Grad. Tiefere Temperaturen sind unnötig und teuer

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