Netzausbau: So viel wie nötig, so wenig wie möglich

Irgendwo wird immer am Stromnetz gearbeitet, damit es 24 Stunden sieben Tage die Woche verfügbar ist: Es sei denn, es muss genau dafür in einem klar definierten Bereich für begrenzte Zeit abgeschaltet werden. (Foto: Henrik Morlock)
Irgendwo wird immer am Stromnetz gearbeitet, damit es 24 Stunden sieben Tage die Woche verfügbar ist: Es sei denn, es muss genau dafür in einem klar definierten Bereich für begrenzte Zeit abgeschaltet werden. (Foto: Henrik Morlock)

Auf allen Spannungsebenen sind die Netzbetreiber aufgerufen, ihre bestehenden Netze nicht nur zu verwalten, sondern deren Zukunft im Blick zu haben. Das hat vor allem drei Gründe: der Umstieg auf Erneuerbare Energien, der Erhalt der – hierzulande im internationalen Vergleich hohen – Versorgungssicherheit und die Realisierung eines europäischen (Energie-)Binnenmarktes. Dabei gilt das NOVA-Prinzip, eine Abkürzung für „Netz-Optimierung vor Verstärkung vor Ausbau“. Nur wenn das Ertüchtigen alleine nicht ausreicht, um die Leistungsfähigkeit existierender Netze nachhaltig zu gewährleisten, werden deren Leitungen tatsächlich ausgebaut.

von Sonja Sahmer

„Die Zuverlässigkeit der Stromversorgung in Deutschland war im Jahr 2020 erneut sehr gut. Die bisher niedrigste Ausfallzeit des Jahres 2019 konnte im Jahr 2020 erneut unterboten werden“, wurde Jochen Homann, Präsident der Bundesnetzagentur zitiert, als im August 2021 die Zahlen zu den Unterbrechungen der Stromversorgung im Vorjahr veröffentlicht wurden. „Die Energiewende und der steigende Anteil dezentraler Erzeugungsleistung haben weiterhin keine negativen Auswirkungen auf die Versorgungsqualität.“

Die deutschlandweiten Zahlen sprechen für sich: Die durchschnittliche Unterbrechungsdauer je angeschlossenem Endverbraucher sank im Vergleich zum Vorjahr um 1,47 auf nur noch 10,73 Minuten. Eine Quote, die die Bundesrepublik einmal mehr zu den Ländern mit der höchsten Versorgungsicherheit in Sachen Energie macht. Dies ist auch die bisher geringste Ausfallzeit seit der ersten entsprechenden Veröffentlichung durch die Bundesnetzagentur 2006 – obgleich die Anzahl der Störungsmeldungen um rund 2.400 gegenüber 2019 zugenommen hat. Für 2020 haben die 860 Netzbetreiber hierzulande insgesamt 162.224 Versorgungsunterbrechungen in der Nieder- und Mittelspannung übermittelt.

Netzausfälle sind meldepflichtig

Denn Betreiber von Energieversorgungsnetzen müssen nach § 52 Energiewirtschaftsgesetz („Meldepflichten bei Versorgungstörungen“) der Bundesnetzagentur jährlich bis Ende April über alle in ihrem Netz im letzten Kalenderjahr aufgetretenen Versorgungsunterbrechungen einen Bericht vorlegen – und darin auch die ergriffenen Maßnahmen zur Vermeidung künftiger Versorgungsstörungen darlegen. Statistisch erfasst werden letztlich alle Störungen ab drei Minuten Dauer und ihre Ursachen/Störungsanlässe. Dazu zählen unter anderem „Atmosphärischen Einwirkungen“ (wie etwa Stürme und Gewitter), „Einwirkungen Dritter“ (die neben dem oft erwähnten Baggerschaden etwa auch Vandalismus oder Schäden durch Tiere umfassen) oder „Zuständigkeit des Netzbetreibers/Kein erkennbarer Anlass“ (worunter etwa spontane Kabelfehler fallen). Gesondert gelistet werden in der Kategorie „Sonstiges“ alle sogenannten geplanten Versorgungsunterbrechungen, ausgenommen Zählertausch.

Die geplanten Versorgungsunterbrechungen

In den Netzkabeln herrscht normalerweise „reger Verkehr“. Aber manchmal steht der Strom „im Stau“. Einige davon sind „Unfallfolgen“, viele jedoch von „Baustellen“ verursacht. Denn neben unverhofften Versorgungsstörungen (etwa wegen eines Leitungsschadens durch Baggererdarbeiten oder großer Schneelast auf Freileitungen), gibt es Abschaltungen aufgrund betriebsnotwendiger Arbeiten. Diese zeitlich befristeten Maßnahmen sind notwendig – und rechtens, wie man in § 17 der Niederspannungsanschlussverordnung („Unterbrechung der Anschlussnutzung“) nachlesen kann: Sie dienen dem sicheren Arbeiten am Stromnetz zur Instandhaltung oder dem Netzum- und -ausbau. Und schützen zudem die Betriebstechniker bei ihrer „spannenden“ Arbeit im Interesse der Allgemeinheit.

Sollten solche betriebsnotwendigen Arbeiten zu großflächigen und längeren Abschaltungen führen, braucht jedoch niemand Sorge zu haben, auch nach Stunden noch „stromlos“ zu sein. Alle Netzbetreiber haben für solche Fälle als Plan B die Möglichkeit der sogenannten Ersatzversorgung. Dabei handelt es sich in aller Regel um mobile, flexibel einsetzbare Versorgungsanlagen (Stichwort Notstromaggregate), um die Stromversorgung „nach der Unfall-/Baustelle“ sicher zu stellen. Um in Straßenbild zu bleiben: Sie richten eine Art „Umleitung“ für den Strom ein.

Ganz wie Straßenverkehr gilt auch dort, dass diese vieles auffangen, aber nicht alles ermöglichen kann. Sind es dort große LKW, die oft viel weiträumiger das Ganze umfahren müssen, können auch im Stromnetz nicht alle die „Ersatzstrecke“ nutzen. Es gilt derweil eine Art „Einbahnstraßenregelung“: So lange die Ersatzversorgung dauert, kann Strom nur bezogen, nicht aber eingespeist werden.

Was nämlich kaum einer weiß: Die Störungsart „Sonstige“ ist im Grunde genommen keine Störung im engeren Sinne, da ihr kein Fehler oder Schaden vorausgeht. Im Gegenteil: Geplante Versorgungsunterbrechungen dienen deren Vermeidung. Sie sind gar nicht so selten in der Umsetzung von Rechtsvorschriften oder behördlichen Anordnungen begründet, so etwa bei Nachrüstungen gemäß § 41 des Bundesnaturschutzgesetzes („Vogelschutz an Energiefreileitungen“). Vor allem aber treten sie bei der Durchführung all jener Maßnahmen auf, die der technischen Sicherheit der Netzinfrastruktur und damit der Zuverlässigkeit der Energieversorgung dienen. Alle kontinuierlich anfallenden Instandhaltungs- und Wartungsarbeiten sowie jede zukunftsorientierte (Bau-)Maßnahme am Netz selbst, ob sie seiner Ertüchtigung oder dem Ausbau dient, fallen darunter.

Anders gesagt: Es wird ständig am Stromnetz gearbeitet, damit es 24 Stunden sieben Tage die Woche verfügbar ist. Es sei denn, es muss genau dafür in einem klar definierten Bereich für begrenzte Zeit abgeschaltet werden.

Die stetig geforderte Infrastruktur muss sich den zunehmenden Herausforderungen der Energiewende wie auch an den technischen Wandel ständig anpassen: Zur Ertüchtigung der Verteilnetze tragen vielfach zum Beispiel effizientere Ortsnetzstationen bei. (Foto: ED Netze)

Fit machen für die Energiewende

Denn zukunftsfähige Stromnetze auf allen Spannungsebenen sind die Grundvoraussetzung für eine gelungene Energiewende. Während bislang nämlich der Strom in einer „Einbahnstraße“ vom Kraftwerk über die Übertragungs- und Verteilernetze bis zum Endverbraucher floss, müssen die Netze heute zusätzlich „Gegenverkehr“ beim Stromtransport ermöglichen. Der Strom fließt inzwischen in zwei Richtungen, (dezentrale) Erzeugung und Verbrauch treffen ganz anders aufeinander. Beides muss bedarfs- und verbrauchsorientiert aufeinander abgestimmt, die Stromnetze dafür „intelligenter“ beziehungsweise smarter werden.

Deutschland verfügt, wie eingangs dargestellt, bereits über ein sehr zuverlässiges, gut ausgebautes Stromnetz. Trotzdem sind für den sicheren Betrieb und seine bedarfsgerechte Weiterentwicklung – vor allem aufgrund der sich verändernden Erzeugungsstruktur – weitere Anstrengungen nötig, um die Versorgungssicherheit auch in Zukunft zu gewährleisten.

Die unverzichtbare Versorgungssicherheit

Per Definition umfasst Versorgungssicherheit die langfristige und stete Sicherung der Grundbedürfnisse der Menschen. Dazu zählen vorrangig drei Bereiche, wenn auch im Kontext dieses Beitrags nur die letzte synonym damit gemeint ist:

  • eine ebenso ausreichende wie brauchbare, im Sinne von gesunde, Nahrung,
  • die Bereithaltung von genügend und sauberem Trinkwasser
  • sowie eine kurz- wie langfristige Energiesicherheit.

Seit der ersten Ölkrise 1973/74 wurde gerade die Energiesicherheit zunehmend ein wichtiges Politikziel, wobei sich dessen Ausgestaltung mit der Zeit gewandelt hat. Stand vor 50 Jahren die Reduzierung der Abhängigkeit von ölexportierenden Staaten im Vordergrund, so finden heute ungleich mehr Faktoren Beachtung – auch wenn die „Erpressbarkeit“ durch sogenannte energieträgerexportierende Staaten nach wie vor eine große Rolle spielt. Man denke nur an die Querelen rund um die Erdgaspipeline Nord Stream 2.

Im Hinblick auf die Netze ist heute vor allem die Gewährleistung einer auch in Zukunft unterbrechungsfreien Stromversorgung gemeint – vor dem Hintergrund der Energiewende und dem damit einhergehenden Wandel der Energiewirtschaft mit seiner wachsenden Zahl an Akteuren. Dafür ergreifen die Netzbetreiber eine Vielzahl geeigneter Maßnahmen, um die Systemstabilität zu erhalten. Gefragt ist nicht nur ein ausreichendes Netz im Sinne von Leitungs- und Anlagen-Infrastruktur, sondern auch die Verknüpfung von Daten- und Energienetz. Langfristig werden Stromerzeugung und -nachfrage prozessorientiert Hand in Hand gehen: Das Ziel sind intelligente Stromnetze, sogenannte Smart Grids, deren vernetzte Akteure ein vorausschauendes Last-/Engpassmanagements ermöglichen.

Vier Gesetze bilden dafür die Grundlage: Das Energiewirtschaftsgesetz (EnWG), das Energieleitungsausbaugesetz (EnLAG), das Netzausbaubeschleunigungsgesetz Übertragungsnetz (NABEG) und das Bundesbedarfsplangesetz (BBPlG). Doch auch, wenn dort scheinbar nur von den Übertragungsnetzen die Rede ist – das Drehen an einer Stellschraube allein nützt den Stromnetzen im Allgemeinen und der Versorgungssicherheit im Besonderen nichts. Dafür braucht es nicht nur den Ausbau der großen „Stromautobahnen“ im Höchstspannungsbereich: Dass es in Deutschland so wenige Stromausfälle wie in kaum einem anderen Land gibt, liegt mit daran, dass gerade auch im Mittel- und Niederspannungsnetz daran mitgearbeitet wird, die Versorgungssicherheit auf hohem Niveau zu halten.

Die Systemstabilität ist so groß, weil alle Netzbetreiber dafür sorgen, dass die verschiedenen Stromquellen und besonders intensiv stromproduzierende wie auch starke Abnehmer-Regionen bestmöglich miteinander verbunden sind. Eine Bravourleistung wenn man bedenkt, dass allein das Niederspannungsnetz hierzulande inzwischen eine Länge von fast 1,2 Millionen Kilometer Länge hat.

In den Verteilnetzen entstehen zur Ertüchtigung, wenn auch selten, neue Umspannwerke, die heute deutlich kompakter gebaut werden können als früher: In den Übertragungsnetzen jedoch geht es meist nicht ohne den Ausbau bestehender Leitungstrassen. (Foto: Roland Sigwart)

Ertüchtigung vor Ausbau

Die stetig geforderte, umfangreiche Infrastruktur muss sich dabei den zunehmenden Herausforderungen der Energiewende wie auch an den technischen Wandel ständig anpassen. Während in den Verteilnetzen vielerorts zum Beispiel regelbare und/oder effizientere Ortsnetzstationen und innovative Sensortechnik zur Datengewinnung die Netze ertüchtigen oder, wenn auch selten, neue Umspannwerke entstehen, geht es in den Übertragungsnetzen nicht ohne neue Trassen. Denn mit dem Ausbau der Erneuerbaren Energien fallen Stromerzeugung und -verbrauch geographisch immer weiter auseinander. Die gute Nachricht: Ausbau um jeden Preis gibt es trotzdem nicht. Dafür sorgt schon das NOVA-Prinzip, das auf alle Maßnahmen in und an den (Übertragungs-)Netzen angewendet wird.

Die Abkürzung steht für „Netz-Optimierung vor Verstärkung vor Ausbau“. Zunächst soll also immer versucht werden, den aktuellen Netzbetrieb zu optimieren, zum Beispiel in den Übertragungsnetzen durch höhere Belastung bei kühleren Außentemperaturen. Erst danach geht man daran, die vorhandenen Leitungen zu verstärken. Nur wenn beides nicht ausreicht, um das Netz hinreichend zu ertüchtigen, wird es mit neuen Leitungen ausgebaut.

Dabei arbeiten die (Übertragungsnetz-)Trassen mit dem Planungsgrundsatz der sogenannten Bündelung. Neue Leitungen werden soweit es geht parallel zu bestehenden Infrastrukturen geführt. Dazu zählen etwa (echte) Autobahnen, aber auch Bundesstraßen, Bahnlinien und vor allem bereits bestehende Hoch- und Höchstspannungsleitungen. So sollen Umweltbelastungen möglichst klein gehalten und die sogenannte Raumverträglichkeit gesteigert werden; weil die neuen Leitungen nicht zusätzlich in das Landschaftbild eingreifen, sondern sich geschickt einfügen.

Zugegeben: Das funktioniert nicht immer und nicht überall. Betriebliche und/oder technische Gründe sowie Machbarkeits- und/oder Kostengründe stehen einer Bündelung häufig entgegen. Diese Kriterien betreffen dabei auch die Frage, wie eine Leitung letztlich ausgeführt wird. Oft sind im Hoch- und Höchstspannungsnetz Freileitungen alternativlos, während auf der Ebene der Verteilnetze, wie sie etwa ED Netze betreibt, mit ihrer Mittel- und Niederspannung Erdkabel üblicherweise überwiegen.

Hier wie dort ist es gar nicht so einfach, die Interessen aller – vom Netzbetreiber bis zum Naturschützer, vom Anwohner bis zum Agrarbetrieb, vom Energieversorger bis zum Endverbraucher – unter einen Hut zu bringen und dennoch das Netz von morgen zu gestalten: Daher will die Bundesnetzagentur die Netze auch nur so weit ausbauen, wie es für die Versorgungssicherheit bei steigendem Anteil der Erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung nötig ist. Sollte der Einsatz von Speichern langfristig eine echte Rolle in den Netzen spielen können, dann könnte auch das dazu beitragen, den Netzausbau zu begrenzen.

Europa geschickt vernetzen

Eines darf man nicht vergessen: Die Stromnetze enden nicht an den Grenzen Deutschlands. Sie sind mit anderen Staaten verbunden – etwa über den Knotenpunkt in der Schaltanlage „Laufenburger Stern“. Der Netzausbau in Deutschland beeinflusst über solche grenzüberschreitende Verbindungen das Energienetz in ganz Europa. Wie wiederum der Ausbau in anderen Teilen Europas sich auch auf das Netz in Deutschland auswirkt, vor allem zwischen direkten Nachbarländern. Etwa, wenn die geplanten neuen Leitungen grenznah verlaufen oder diese überschreiten sollen.

Und dann ist da noch das Ziel eines europäischen (Strom-)Binnenmarktes. Um Leistungsschwankungen großräumig ausgleichen und Potenziale der Erneuerbaren Energien europaweit zu nutzen, wird der damit gemeinte grenzübergreifende Stromhandel immer wichtiger. Auch er braucht neue Leitungen. Oder auch nicht. Betrachtet man das Energiesystem nämlich gesamteuropäisch, könnte das womöglich in Teilen den derzeit vorgesehen Netz- und Speicherausbau nicht nur in Deutschland verringern. Weil kein Land mehr im Inselbetrieb agiert, sondern im großen Netzverbund.

Daher ist auch über die Grenzen hinweg eine weit- wie umsichtige Netzplanung und -abstimmung alles. Vorhaben, die das europäische Energienetz (mit) betreffen, stehen daher im Ten Year Network Development Plan (kurz TYNDP, sprich Zehnjahres-Netzentwicklungsplan). Er ist das „kontinentale“ Pendant zum deutschen Netzentwicklungsplan (NEP). Manche Vorhaben aus dem TYNDP sind aus europäischer Sicht sogar von gemeinsamen, besonderen Interesse. Sie haben daher den Status Projekt of Common Interest (PCI). Was in dieser EU-weiten Liste verzeichnet ist, hat auch national höchste Priorität. Zwei deutsche Ausbauprojekte auf Übertragungsnetzebene, die sogenannten „E-Highways“ Suedlink und SuedOstLink, zählen unter anderem dazu.

Bei so viel Arbeit am und Bewegung im und rund ums Netz für morgen ist es so erstaunlich wie bewundernswert, wie zuverlässig der Strom am Ende aus der Steckdose kommt – und wie gering für jeden einzelnen im Jahresschnitt die Versorgungsstörungen ausfallen.

Über die Autorin: Sonja Sahmer

Sonja Sahmer
(Foto: privat)

Nach „festangestellten“ Jahren in der Presse- und Öffentlichkeitarbeit machte sich Sonja Sahmer 2010 mit Texterlei  als Journalistin, Autorin und Lektorin selbstständig. Neben Magazin-Beiträgen sowie Corporate-Publishing-Projekten textet sie auch für Unternehmenswebsites und -blogs. Mit einer „Schreibe“, die aus Begeisterung entsteht und Lesefreude verspricht. Und von Wissensdurst und Recherchelust zeugt.

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