Wirtschaft und Gesellschaft müssen sich auf Stromausfälle vorbereiten

Etwa eine Milliarde Euro könnten 24 Stunden Stromausfall in Österreich an Gesamtkosten verursachen, so der Blackout-Simulator der Johannes Kepler Universität Linz. Fast die Hälfte dieser Kosten würde mit über 450 Millionen auf die produzierende Industrie entfallen. [...]

Aber auch der öffentliche Sektor wäre mit mehr als 160 Millionen stark betroffen. Nicht ohne Grund warnen daher die Wirtschaftskammern mehrerer Bundesländer vor einem solchen Szenario. Bei einem Energiegipfel beklagten Industrievertreter unter anderem, dass es noch immer an einer Gesamtstrategie für die Transformation des Stromnetzes fehle.

Diese Kritik ist nicht von der Hand zu weisen. Auch wenn ein vollständiger Blackout (wie er im Jänner 2021 gerade noch verhindert werden konnte) ein sehr seltenes Katastrophenszenario ist, müssen wir damit rechnen, dass die Energieversorgung zukünftig unstetiger werden wird. Im Jahr 2020 gab es in Österreich insgesamt 18.850 Versorgungsunterbrechungen, die länger als eine Sekunde anhielten, so die Ausfall- und Störungsstatistik von E-Control.

Im Zuge der Digitalisierung wird die Vorbereitung auf Stromausfälle in Zukunft in weiteren Teilen von Wirtschaft und Gesellschaft zum Thema werden – denn: Keine Digitalisierung ohne zuverlässige Stromversorgung. Wir müssen uns also auf alle Eventualitäten vorbereiten, um im Ernstfall das Schlimmste zu verhindern.

Kritische digitale Infrastrukturen sichern

In der digitalen Welt kann ein Stromausfall weitreichende Konsequenzen haben, die die eigentliche Unterbrechung lange überdauern können. Während früher die Lichter wieder angingen, wenn die Versorgung wiederhergestellt war, können heute wichtige Daten für immer verloren gehen. Um Datenverlust zu vermeiden, darf es auch keine geringfügigen Unterbrechungen in der Versorgung geben.

Die Zeit, die Notstromgeneratoren zum Anlaufen benötigen, ist bereits zu lange. Daher sind heute in großen Rechenzentren Anlagen zur unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) Standard. Dank integrierter Batterien können diese praktisch nahtlos die weitere Versorgung bei einem Stromausfall übernehmen und so die Zeit überbrücken, bis die Generatoren starten.

Aber auch für Unternehmen, die keine eigene Notstromversorgung betreiben, kann sich eine USV-Anlage lohnen: Im Fall einer längeren Versorgungsunterbrechung verschaffen ihnen die Batteriespeicher Zeit, Systeme geordnet herunterzufahren und so Datenverlust zu vermeiden.

Kurzfristige Ausfälle können die USV-Anlagen auch selbst überbrücken. Ebenso sorgen sie für die Aufbereitung bzw. Kontrolle der eingehenden Netzfrequenz und -spannung. Im Zuge der Energiewende werden Abweichungen hier vermutlich zunehmen.

Business Case Netzflexibilität

USV-Anlagen können nicht nur dafür sorgen, dass empfindliche Elektronik im Unternehmen vor Netzschwankungen und Stromausfällen geschützt ist, sie können auch dazu beitragen, das Netz als Ganzes zu stabilisieren. Diese Möglichkeit resultiert aus der Tatsache, dass die Batterien moderner USV-Anlagen die meiste Zeit ungenutzt bleiben.

Solange der Strom regulär fließt, gehen sie lediglich hin und wieder zur Ladungserhaltung ans Netz. Sollte es zu Problemen kommen, wird mittels ultraschneller Sensoren in Sekundenbruchteilen auf Batteriebetrieb umgeschaltet.

Während der „Leerlaufzeiten“ der Batterien können die Betreiber der Anlagen einen Teil dieser Speicherkapazitäten als Flexibilitätsreserve den Netzbetreibern zur Verfügung stellen. Das bedeutet, dass die Batterien durch Bereitstellung von kurzfristiger Regelenergie eine Pufferfunktion für das Stromnetz wahrnehmen, was wichtig ist, um die Frequenz stabil im Toleranzbereich um 50 Hz zu halten.

Da hier jeweils nur sehr kurzfristige Interventionen notwendig sind, wird die Grundfunktionalität der USV nicht beeinträchtigt, d.h. die Batterien werden nicht signifikant entladen. Durch die Bereitstellung ihrer Kapazitäten bieten Unternehmen einen wertvollen Service für die Netzbetreiber und können sich so eine zusätzliche Einnahmequelle erschließen.

Dass die Interaktion zwischen Rechenzentrum und Energieversorger praktisch gelingen kann, haben Eaton und Microsoft in einem Modellversuch nachgewiesen. Die Ergebnisse der Zusammenarbeit wurden in Form des Whitepapers „Grid-interactive data centers: enabling decarbonization and system stability“ veröffentlicht.