Stromnetze 29.08.2003, 18:26 Uhr

Der Black-out machte sich langsam breit

Erst fiel ein Kraftwerk aus, andere folgten, dann auch Übertragungsleitungen. So nahm der größte Stromausfall der USA seinen Lauf. Eine veraltete Schutz- und Leittechnik trug zur Panne bei.

Mehr als eine Woche hat es gedauert, bis sich Stromversorger und Behörden in den USA am vergangenen Freitag über die Ursachen des größten Stromausfalls in der US-Geschichte einig waren. Demnach vergingen volle zwei Stunden vom ersten Kraftwerksausfall bis zum dominoartigen Abschalten mehrerer Hochspannungsleitungen. Diese Zeit hätte mit moderner Netzleittechnik genutzt werden können, um dem flächendeckenden Blackout zuvor zu kommen, meint Siemens-Netzanalyst Bernd Buchholz.
Nach dem vorläufigen Schadensbericht, den der North American Electric Reliability Council (NERC) Ende letzter Woche bekannt machte, ging zunächst um 14.06 Uhr ein Kraftwerk in Ohio vom Netz. Andere Kraftwerke und die zugehörigen Stromleitungen mussten die ausgefallene Kapazität übernehmen. Genau eine Stunde später, um 15.06 Uhr, fiel die erste Übertragungsleitung aus, ohne dass dies an die Netzleitstellen gemeldet wurde. Dies war eine entscheidende Panne, meint Buchholz in einer ersten Analyse.
Ab etwa 15.00 Uhr nämlich kam es zu jenen immer zahlreicheren weiteren Abschaltungen, die schließlich ab 16.00 Uhr den Nordosten der USA und Teile Kanadas lahm legten. In zumindest einem Fall scheint es ganz direkt die Wärme infolge des stärkeren Stromflusses gewesen zu sein, die zur Längenausdehnung einer Leitung führte, bis sie die Baumwipfel berührte und ein Kurzschluss sie lahm legte.
Dass die Pannen nicht aufgefangen wurden, liegt nach Siemens-Einschätzung auch an der sehr unterschiedlich alten Schutz- und Leittechnik in den Stationen, die in den USA nebeneinander betrieben werden. So sind moderne digitale Schutzrelais parallel mit älteren analog-elektronischen und sogar elektromechanischen Relais aus den 70er Jahren eingesetzt. Diese liefern u.?a. keine millisekundengenauen Zeitangaben für Ereignismeldungen wie die modernen Geräte. Zum Teil wurden Ereignisse überhaupt nicht gemeldet.
Hintergrund sind geringe Investitionen der US-Stromversorger seit Beginn der Liberalisierung des Strommarkts zusammen mit gesetzlich nach oben begrenzten Strompreisen. In der Regel ersetzen die Versorger Anlagen nur dann, wenn sie nicht mehr funktionieren. So entsteht keine systematische Erneuerung der Netztechnik. Die gesamten Investitionen sind seit 1975 von rund 5 Mrd. $ jährlich auf nur noch 2 Mrd. $ im Jahr 2000 zurückgegangen, und das bei einem unverändert um 3 % jährlich wachsenden Verbrauch.
Erschwerend kommen die großen Entfernungen im US-Netz hinzu. Sie gehen einmal auf die Ausdehnung des Landes zurück, zum anderen spielt aber auch die Praxis eine Rolle, große Kraftwerke weit entfernt von den Verbrauchszentren zu errichten. Übertragungsstrecken von 1000 km und mehr sind deshalb nicht selten. In Europa dominieren Strecken von 50 km bis höchstens 300 km. Weiter sind die USA in vier Verbundregionen eingeteilt, zwischen denen die Übertragungskapazitäten gering sind. Große Ersatzleistungen aus entfernten Landesteilen sind weit schwerer zu transportieren als innerhalb Europas.
Bei Siemens rechnet man nicht mit einer grundlegenden Änderung der Sicherheitsphilosophie in den USA nach dem Black-out, zumal der wirtschaftliche Schaden als vergleichsweise gering gilt. Ausgeprägtes Renditedenken werde auch weiter die Investitionspolitik bestimmen, heißt es in Erlangen beim Bereich PTD (Power Transmission and Distribution).
Gerüstet für Aufträge sieht man sich dennoch, besonders mit Hochspannungsgleichstromübertragungen (HGÜ) und mit der „Facts“-Technologie (Flexible AC Transmission Systems). Beide sind ideal, um gerade Pendelungen über schwachen Verbindungen nach Kurzschlussabschaltung zu dämpfen, die wahrscheinlich zum Black-out beigetragen haben.
RALF KISTERMANN

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  • Ralf Kistermann

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