Die Versorgungssicherheit des Stromnetzes wird immer besser …

Im Kalenderjahr 2020 wurden von den deutschen Netzbetreibern insgesamt 162.200 Versorgungsunterbrechungen im deutschen Nieder- und Mittelspannungsnetz gemeldet (laut Bericht der Bundesnetzagentur). Dabei mussten die Letztverbraucher 2020 im Schnitt 10,73 Minuten ohne Strom auskommen.

Im Jahr 2006 waren es dagegen noch 228.000 Versorgungsunterbrechungen und eine durchschnittliche Unterbrechungsdauer von 21,53 Minuten je deutschem Haushalt gewesen. 2012 mussten die Letztverbraucher noch 15,14 Minuten auf Strom verzichten und 2018 wurde immer noch eine durchschnittl. Unterbrechungsdauer von 13,91 Minuten gemeldet.

Die Netzbetreiber müssen jede Versorgungsunterbrechung in ihren Netzen, die länger als 3 Minuten dauert, an die Bundesnetzagentur (BNetzA) melden. Dabei müssen sie Meldung über den Zeitpunkt, die Dauer und die Ursache der Unterbrechung machen.

Die häufigsten Ursachen für Ausfallereignisse im deutschen Stromnetz sind:

  • Ausfall der Stromzuleitung im Niederspannungsnetz, aber auch defekte Freileitungen oder geschädigte Trafostationen können einen Stromausfall verursachen.
  • Schäden durch Bau- und Baggerarbeiten, denn bei Bauarbeiten können empfindliche Stromleitungen schnell beschädigt und damit das Mittelspannungsnetz unterbrochen werden.
  • Ungleichgewicht in der Stromproduktion: Stromerzeugung und -verbrauch müssen stets im Gleichgewicht stehen. Sind die Schwankungen im Netz zu stark oder ist die nachgefragte Menge größer als das zur Verfügung stehende Stromangebot kann es zu Ausfällen kommen.
  • Fehlschaltungen und Kabelfehler im Mittelspannungsnetz
  • Unvorhersehbare Ereignisse und atmosphärische Einwirkungen: Durch Naturkatastrophen, Blitzeinschläge oder starke Stürme können Leitungen beschädigt werden, wodurch es in ganzen Ortschaften oder Regionen zu Ausfällen kommen kann.

Der Netzbau ist entscheidend …

Guter Netzbau sorgt für gute Versorgung. Qualität und Art des Netzbaus spielen hierbei jeweils eine bedeutende Rolle. Von atmosphärischen Einflüssen ganz besonders betroffen sind die Freileitungsnetze mit ihren Strommasten. Nicht nur Stürme und Blitzeinschläge können zu Kurz- bzw. Erdschlüssen führen und so die Spannungsqualität negativ beeinflussen, sondern auch durch die Witterungsverhältnisse können die Stromleitungen über die Jahre korrodieren. Dagegen bieten Freileitungen allerdings auch große Vorteile. Sie sind deutlich kostengünstiger bei der Erschließung der zu versorgenden Gebiete und sie sind für Reparaturen und die Instandhaltung viel leichter zugänglich. Zudem bieten die Freileitungssysteme bislang eine höhere Leistungsdichte als Erdkabel, die noch nicht dieselbe Leistung übertragen können.

Netzbau_Freileitungen
Grafik 2: Netzbau – Freileitungen

Erdkabel dagegen sind aufgrund durchzuführender Tiefbauarbeiten deutlich kostspieliger bei der Erschließung, unterliegen jedoch kaum Witterungsverhältnissen, wodurch negative Auswirkungen auf die Spannungsqualität reduziert werden. Allerdings stellen die Verbindungsmuffen die Schwachstelle der Erdverkabelung dar, an denen häufig durch Materialverschleiß Störungen auftreten können. Die Muffen sind Verbindungsstücke, die die oft einen Kilometer langen Kabelabschnitte zu unterirdischen Gesamtleitungen verbinden. Ist eine Muffe beschädigt oder zerstört, kommt es zu einer Störung in der Stromleitung und zur Unterbrechung der Stromversorgung. Hierbei stellt sich bei Erdkabeln vorallem die örtliche Bestimmung des beschädigten Kabelabschnitts als weitaus schwieriger, als bei den Freileitungsnetzen, dar. In die Jahre gekommene Muffen sind eine der Hauptursachen für Kurzschlüsse im Stromnetz.

Die Wahl zwischen Freileitungs- und Erdkabeln hat somit einen hohen Einfluss auf die Spannungsversorgung.

Netbau_Kabelbau
Grafik 3: Netzbau – Kabelbau

Netzbau in der Region …

Im Rhein-Main-Gebiet und in Rheinland-Pfalz erfolgt die Versorgung noch zu großen Teilen über Freileitungen. Eine Vielzahl der Häuser wird in der Region noch über das Dach mit Strom versorgt (sog. Dachständer). Gerade hier sind also häufig Instandsetzungen infolge atmosphärischer Einwirkungen und Witterungsbedingungen notwendig. Zudem stellt die Erneuerung des Mittel- und Niederspannungsnetzes die Netzbetreiber und den Netzbau vor besondere Herausforderungen.

Wurde das deutsche Stromnetz zu Beginn noch mit alten Massekabeln (NEKBA) errichtet und ausgebaut, wurden diese ab den 70er-Jahren durch Kunststoffkabel (NAKLEY und PE) ersetzt, die jedoch ihre vorgesehene Betriebszeit von 50 Jahren nicht erfüllen konnten. Dieser Umstand lässt der Erneuerung des Stromnetzes durch VPE-Kabel mit einer längeren Betriebszeit in den letzten zehn Jahren eine besondere Bedeutung zukommen, um auch zukünftig die Stromversorgung der deutschen Haushalte und Verbraucher gewährleisten zu können. Ansonsten wäre zukünftig aufgrund der geringeren Betriebszeit der NAKLEY-Kabel und des damit einhergehenden Materialverschleißes mit einer Zunahme von Ausfällen und Störungen in der Stromversorgung zu rechnen.

Der Verlauf der Versorgungsunterbrechungen in den vergangenen 15 Jahren (s. Grafik 1) zeigt, dass es mal bessere und mal schlechtere Jahre in der Stromversorgung gegeben hat, insgesamt aber ein Trend zu geringeren Ausfallzeiten zu verzeichnen ist.

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