Blackout – Ausfall kritischer Infrastrukturen
Unter einem Stromausfall (englisch: blackout) versteht man normalerweise eine unbeabsichtigte Unterbrechung der Versorgung mit Elektrizität.
Abgrenzung zum Stromausfall
Stromausfall ist immer nur kurzfristig, meistens sind nur kleinere Gebiete betroffen. Die Ursachen sind oft schnell behoben. Dazu im Gegensatz: Beim „richtigen“ blackout ist die Stromversorgung für längere Zeit unterbrochen, es sind in der Regel größere Gebiete wie beispielsweise mehrere Bundesländer oder Nationen betroffen. Die Ursachen können dabei auch beabsichtigte Unterbrechungen sein.
Bei einem blackout leidet immer die kritische Infrastruktur, beginnend mit der Netzinfrastruktur.
Ursachen
Die Ursachen für einen blackout können verschiedenster Art sein. Eine Auswahl:
- Natürliche Ursachen
- Ausfall wetterabhängiger erneuerbarer Energien (Wind und Solarstrom);
- Naturkatastrophen;
- Sonnenstürme / Geomagnetische Stürme;
- Technische Ursachen
- Netzstabilisierer (Kohle, Kernenergie) fallen immer mehr weg;
- Systemkollaps – Unzureichende Netzstabilität;
- Menschliche Ursachen
- Menschliches Versagen
- Cyberattacken;
- Terroranschläge;
- E-Bombe;
- Marktmanipulationen.
Deutsche Welle: Totaler Stromausfall – Realistisches Szenario oder Panikmache?
Prof. Harald Schwarz über den letzten schweren Störfall im Januar 2021 in Europa. Er erklärt anschaulich, warum die Stromversorgung in Zukunft in Deutschland nicht unbedingt jederzeit gesichert ist.
Wie man einen Blackout verursacht
Eine Analyse von Mathias Dalheimer auf dem Chaos Computer Club Congress 32C3
Wirkung (Auswahl)
Die Folgen eines blackouts betreffen alle Bereiche unserer Wirtschaft und des Lebens. Die gesamte Infrastruktur ist von einer funktionierenden Stromversorgung abhängig.
Um nur einige Beispiele von Folgen zu nennen:
- Viele Tiefkühltruhen und Kühlschränke (vor allem solche mit ungenügender Wärmedämmung) werden zu warm, so dass die gelagerte Ware verdirbt.
- Viele Transportsysteme (insbesondere elektrische Bahnen, aber auch Lifte) fallen aus, so dass wichtige Verkehrsleistungen entfallen. Arbeitnehmer und Waren kommen nicht mehr an die Produktions- beziehungsweise Dienstleistungsstandorte.
- Der Bezug von Waren und Dienstleistungen ist nicht mehr möglich, da elektronische Zahlungssysteme nicht mehr verfügbar sind
- Der Ausfall der Beleuchtung von Wohnungen, Büros und Industriebetrieben kann die dortigen Abläufe stark stören.
- Die Informationsübertragung durch Telefone, Fernsehen und Radio, E-Mail und Zeitungen kann unterbrochen werden, mit schlimmen Folgen insbesondere für eine Industriegesellschaft.
- Krankenhäuser und andere kritische Einrichtungen müssen über eine Notstromversorgung verfügen. Jedoch kann diese meist nicht beliebig lange Stromausfälle überbrücken, weil die Batterien oder die Kraftstoffvorräte erschöpft werden.
- Die Wasserversorgung kann ebenfalls betroffen sein, mit weiteren schwerwiegenden Folgen.
- Landwirtschaftliche Betriebe können beispielsweise ihre Melkmaschinen nicht mehr betreiben, Wasser- und Abwassereinrichtungen funktionieren nicht mehr, Lagerhäuser können nicht mehr gekühlt werden.
- Bei einem mehrere Tage andauernden Informations- und Versorgungsengpass kommt es zu sozialen Unruhen;
- Ein Schwarzstart ist enorm aufwändig. Es dauert damit Tage oder Wochen, bis die Energieversorgung wieder stabil ist;
- etc.
Über die Auswirkungen eines blackouts gibt es zahlreiche Studien, unter anderem hat sich hierzu das Büro für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag mit der Publikation „Was bei einem Blackout geschieht : Folgen eines langandauernden und großflächigen Stromausfalls“ bereits im Jahr 2011 befasst. Siehe hierzu Quellen.
Die Publikation des Deutschen Bundestages:
Wahrscheinlichkeit des Eintritts eines Blackouts
Blackouts haben eine zunehmende Eintrittswahrscheinlichkeit bei gleichzeitigem hohen negativen Wirkungsgrad. Die Wahrscheinlichkeit des Eintritts im Sinne der Häufigkeit oder des Umfanges ist unter anderem von folgenden Faktoren abhängig:
- Steigt mit Komplexität des Stromnetzes;
- Steigt mit möglichem Kettenreaktionen (Domino-Effekt);
- Steigende Elektrifizierung in allen Geschäfts- und Lebensbereichen erhöht Anfälligkeit;
- Erhöhung nicht dauerhaft planbar zur Verfügung stehender Stromproduktion lässt Risiko ansteigen.
Lösungen
Um einen blackout zu vermeiden, bzw. dessen Folgen abzumildern gibt es verschiedene Lösungsansätze (Auswahl):
- Genereller Netzausbau, Schaffung von stromtransportierender Netzinfrastruktur;
- Vernetzung der Strominfrastruktur zwischen Erzeuger und Verbraucher;
- Einspeisemanagement-Maßnahmen;
- Vertraglicher oder automatischer Lastabwurf bei Großabnehmern;
- Schwarzstartfähige Anlagen;
- Schaffung von Stromspeichern (Batterien);
- Schnell reagierende Pumpspeicher- und Erdgaskraftwerke.
Private Vorsorgemaßnahmen
Darüberhinaus kann jede Privatperson Vorsorgemaßnahmen für Katastrophen treffen, das Bundesamt für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe (BBK) hat hierzu eine Checkliste erstellt.
Vorsorgemaßnahmen für Unternehmen, Behörden und Organisationen
Strukturen wie Behörden, Organisationen und Unternehmen sind aufgefordert, sich mit Notfallkonzepten zu ihrem eigenen Schutz wie auch dem Schutz ihrer Arbeitnehmer auf einen blackout vorzubereiten. Hierzu ist es anzuraten, eine task force einzurichten die hierzu notwendige Ressourcen und Maßnahmen ermittelt.
TCRH-Angebote
Das TCRH Mosbach bietet Ausbildungen und Trainings in den Bereichen Bevölkerungsschutz, Katastrophenvorsorge, Innere und Äußere Sicherheit.
Für Krisenszenarien wie einen blackout bzw. dessen Folgen bestehen folgende Kursangebote:
Gerne bieten wir Kongressen, Tagungen, workshops und Expertenforen unsere Tagungsräume, Beherbergungs- und Gastronomieangebote sowie Präsenz- und Digitale Plattformen für einen Austausch sowie Ausbildungen und Trainings an.
Quellen
- Büros für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag: „Was bei einem Blackout geschieht : Folgen eines langandauernden und großflächigen Stromausfalls“, https://www.deutsche-digitale-bibliothek.de/item/WHTYG6UICVSOLBM53WFUM3RFBFYCW5HM
- Bundesamt für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe (BBK): „Blackout – Was tun, wenn der Strom ausfällt“, https://www.bbk.bund.de/DE/TopThema/TT_2018/TT_Blackout.html
- Bundesamt für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe (BBK): „Ratgeber für Notfallvorsorge und richtiges Handeln in Notsituationen“, https://www.bbk.bund.de/SharedDocs/Downloads/BBK/DE/Publikationen/Broschueren_Flyer/Buergerinformationen_A4/Ratgeber_Brosch.html;jsessionid=1C1A15FC7882E1C009743E3366E794CF.1_cid508
- Zivilschutz Österreich: „Blackout – der längerfristige Stromausfall“, http://zivilschutzverband.at/de/aktuelles/84/Blackout-der-laengerfristige-Stromausfall
- acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften e.V.: „Fit für die Zukunft: Wissenschaftsakademien legen Optionen für resilientes, digitalisiertes Energiesystem vor“, https://energiesysteme-zukunft.de/presse/meldung/resilienz-digitalisierter-energiesysteme
- VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V., Ralf Butscher: „Risiko Blackout“, https://www.vde.com/topics-de/energy/aktuelles/risiko-blackout
- Saurugg, Herbert: „Ein europaweiter Strom-, sowie Infrastruktur- und Versorgungsausfall (“Blackout”)“, https://www.saurugg.net/blackout
- Energie-Lexikon, Dr. Rüdiger Paschotta: „Stromausfall“, https://www.energie-lexikon.info/stromausfall.html
- stromausfall.info, Thomas Reicher: „Wie kann ein Blackout passieren? Kann man ihn verhindern?“, https://www.stromausfall.info/wie-kann-ein-blackout-passieren-kann-man-ihn-verhindern_de_n2760.html
- Addendum: „Land ohne Strom – Mögliche Ursachen für einen Blackout“, https://www.addendum.org/blackout/ursachen/
- addendum.de: „Nichts geht mehr – die Auswirkungen eines Blackout“, https://www.addendum.org/blackout/auswirkungen/
- Bundesministerium für Bildung und Forschung: „Interkommunale Konzepte zur Stärkung der Resilienz von Ballungsgebieten (INTERKOM)“, https://www.sifo.de/de/interkom-interkommunale-konzepte-zur-staerkung-der-resilienz-von-ballungsgebieten-2167.html und insbesondere „Interkommunale Konzepte unter Einbeziehung der Bevölkerung zur Stärkung der Resilienz von Ballungsgebieten : Interkom : Teilvorhaben Interkommunale Konzepte unter Einbeziehung der Bevölkerung zur Stärkung der Resilienz von Ballungsgebieten gegenüber eines großflächigen, längerfristigen Stromausfalls : Abschlussbericht“, https://www.tib.eu/de/suchen/id/TIBKAT%3A898811899/Interkommunale-Konzepte-unter-Einbeziehung-der/?tx_tibsearch_search%5Bsearchspace%5D=tibub
- Eidgenössisches Nuklearsicherheitsinspektorat ENSI: „Kernkraftwerke sind gegen Sonnenstürme gewappnet“, https://www.ensi.ch/de/2011/12/13/kernkraftwerke-sind-gegen-sonnensturme-gewappnet/
- Bundesamt für Bevölkerungsschutz BABS: „Sonnensturm“, Nationale Risikonanalyse „Katastrophen und Notlagen Schweiz“, https://www.babs.admin.ch/content/babs-internet/de/aufgabenbabs/gefaehrdrisiken/natgefaehrdanalyse/gefaehrddossier/_jcr_content/contentPar/accordion/accordionItems/naturbedingte_gef_hr/accordionPar/downloadlist/downloadItems/142_1604482773548.download/15-Sonnensturm-GD-de.pdf
- The Weather Channel, Odenwald, Michael: „Fatale Folgen: Wie ein starker Sonnensturm in 90 Sekunden unseren Alltag zerstören könnte“, https://weather.com/de-DE/wissen/astronomie/news/2018-05-07-fatale-folgen-wie-ein-starker-sonnensturm-in-90-sekunden-unseren
- correctiv, Kutzner Stefan: „Blackout: Wie das Szenario eines langen, großflächigen Stromausfalls für Panikmache und Profit instrumentalisiert wird“, Blackout: Wie das Katastrophenszenario für Panikmache instrumentalisiert wird (correctiv.org)
- KfV, Georgiev Stefan: „Technikkatastrophen: Das Phänomen „Blackout“, Technikkatastrophen_EF-1.pdf (kfv.at)
- Bundesamt für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe: Ratgeber & Checkliste – BBK (bund.de)
- Verein für Energiesicherheit: Blackout, Blackout 2022 – Der mögliche Stromausfall in Deutschland (verein-energiesicherheit.de)
- 24hamburg: Vorbereitung für den Blackout: Die Checkliste für den Stromausfall (24hamburg.de)
- Nordbayern: Bundesamt veröffentlicht Liste: Diese Dinge brauchen Sie im Falle eines Blackouts – Panorama | Nordbayern
Veröffentlichungen
- BWK Energie: „Strom: Europa schrammt am Blackout knapp vorbei“, https://www.ingenieur.de/fachmedien/bwk/energieversorgung/strom-europa-schrammt-am-blackout-knapp-vorbei/
- spektrum, Nestler, Ralf: „Stromversorgung: Was vor dem großen Blackout schützen soll“, https://www.spektrum.de/news/stromversorgung-wie-verhindert-man-europaweite-blackouts/1828780
- Handelsblatt, Witsch, Kathrin: „Handelsblatt Energiegipfel: Kurz vor Blackout: Europas Stromnetz wäre im Januar fast zusammengebrochen“, https://www.handelsblatt.com/unternehmen/energie/handelsblatt-energie-gipfel-kurz-vor-blackout-europas-stromnetz-waere-im-januar-fast-zusammengebrochen/26820168.html?ticket=ST-4953358-7dftXdhfDP2b4O3u7jT9-ap4
- agrarheute, Zinke, Dr. Olaf: „Blackout in der Landwirtschaft – Die Katastrophe . Stromausfall und die Folgen „, https://www.agrarheute.com/management/betriebsfuehrung/blackout-landwirtschaft-katastrophe-577604
- kommunal.de: „Wenn die Stromnetze zusammenbrechen: Forschungsprojekt zum blackout“, https://kommunal.de/stromausfall-pandemie
- Neue Zürcher Zeitung, Titz, Sven: „Der nächste verheerende Sonnensturm kommt bestimmt“, https://www.nzz.ch/wissenschaft/der-naechste-verheerende-sonnensturm-kommt-bestimmt-ld.1335543
- faz.net, „Ein Blick auf die Sonnenaktivität der nächsten elf Jahre“, https://www.faz.net/aktuell/wissen/weltraum/ein-blick-auf-die-sonnenaktivitaet-der-naechsten-elf-jahre-17003444.html
- brand eins, Dilba, Denis: „Tornado in der Galaxie“, https://www.brandeins.de/magazine/brand-eins-wirtschaftsmagazin/2018/wetter/tornado-in-der-galaxie
- telepolis, Rötzer, Florian: „Von Blackout- und EMP-Bomben, Hacks und Paraglidern“, https://www.heise.de/tp/features/Von-Blackout-und-EMP-Bomben-Hacks-und-Paraglidern-3858578.html?seite=all
- spiegelonline: Gongolsky, Mario: „E-Bombe: Der elektrische Alptraum“, https://www.spiegel.de/netzwelt/tech/e-bombe-der-elektrische-alptraum-a-242078.html
- National Geographic, Lovett Richard A: „Was würde passieren, wenn heute der größte Sonnensturm aller Zeiten losbräche?“, https://www.nationalgeographic.de/wissenschaft/was-wuerde-passieren-wenn-heute-der-groesste-sonnensturm-aller-zeiten-losbraeche
- National Geographic: Röck Markus, Blackout: Was passiert, wenn nichts mehr geht? | National Geographic
- ZDFheut: Risiken für Stromversorgung – Wird auch der Strom im Winter knapp?, Risiken für Versorgung: Wird auch der Strom im Winter knapp? – ZDFheute
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