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Formel gegen den Stromausfall

Jülich, April 2016 - Ein deutsches Forscherteam hat eine Formel entwickelt, mit der sich Stromausfälle leichter vorhersagen lassen. Mitbeteiligt war Dr. Dirk Witthaut vom Jülicher Institut für Energie- und Klimaforschung. Die neue Formel zeigt im Handumdrehen an, wie ein Stromnetz auf den Ausfall einer Leitung reagiert und identifiziert direkt die Schwachstellen des Netzes. Dies ergänzt perfekt aufwendige Simulationen, wie sie Netzbetreiber laufend durchführen.

Oft hängt es von einer einzigen Leitung ab, ob in einer Stadt oder einer ganzen Region der Strom ausfällt. Bricht so eine wichtige Trasse weg, kann es zu einem Blackout kommen. Große Stromausfälle, von denen Millionen Menschen betroffen sind, gibt es immer wieder – etwa 2015 in der Türkei, 2012 in Indien oder 2011 in den USA. Ursachen sind meist Pannen oder Überlastungen. Europa und Deutschland sind vergleichsweise wenig betroffen. Zuletzt kam es im November 2006 zu einem größeren Blackout. Damals löste die Abschaltung einer wichtigen Hochspannungsleitung in Norddeutschland einen Stromausfall in mehreren Ländern Europas aus. Zehn Millionen Haushalte waren bis zu zwei Stunden ohne Strom.

Experten erwarten allerdings, dass in Deutschland die Belastungen im Stromnetz zunehmen – und damit auch die Stromausfälle. Das hängt mit dem Ausbau der erneuerbaren Energien zusammen, insbesondere mit der schwankenden Stromerzeugung durch Photovoltaik oder Windenergieanlagen sowie dem Transport großer Strommengen etwa von riesigen Windparks auf dem Meer in die Ballungsräume und Industriegebiete. Künftig wird es daher noch wichtiger, Schwachstellen im Stromnetz aufzuspüren. Hier kann die Formel helfen, drohende Blackouts zu vermeiden.

Originalstudie:
Dirk Witthaut et al. Critical Links and Nonlocal Rerouting in Complex Supply Networks. Physical Review Letters, 30. März 2016. DOI: 10.1103/PhysRevLett.116.138701

Institut für Energie- und Klimaforschung, Bereich Systemforschung und Technologische Entwicklung (IEK-STE)

Pressemitteilung der Max-Planck-Gesellschaft vom 6. April 2016