EU-Stromnetz bricht unter dem Druck der grünen Wende zusammen

Die veraltete Strominfrastruktur in Europa und der Mangel an Energiespeicherkapazität stellen ein ernsthaftes Risiko für die kontinuierliche Stromversorgung dar, warnen Experten und fügen hinzu, dass die Europäische Union, um sich an den wachsenden Anteil erneuerbarer Quellen und die steigende Nachfrage anzupassen, Investitionen in Höhe von mehr als Billionen Euro benötigen wird.

Erinnern wir uns, dass Spanien und Portugal vor einigen Wochen den schlimmsten Stromausfall seit mehreren Jahrzehnten erlebten. Obwohl die Ursache noch untersucht wird, betonen Experten und Branchenvertreter bereits, dass die Infrastruktur in einer ernsthaften Krise steckt und dringend modernisiert werden muss.

– Der Stromausfall war ein Weckruf. Er zeigte, wie dringend und unvermeidlich es ist, das europäische Stromnetz zu modernisieren, sagte Kristina Ruby, Generalsekretärin des Eurelectric-Verbandes, der den europäischen Stromsektor vereint.

Ein großer Teil des europäischen Netzes wurde im letzten Jahrhundert gebaut, und die Hälfte der Übertragungsleitungen ist über 40 Jahre alt. Gleichzeitig steigt die Stromproduktion aus erneuerbaren Quellen sowie die Nachfrage, die durch Rechenzentren und Elektrofahrzeuge erzeugt wird, ständig. Während die globalen Investitionen in erneuerbare Energien seit 2010 nahezu verdoppelt wurden, stagnieren die Investitionen in das Übertragungsnetz bei etwa 300 Milliarden US-Dollar jährlich. Die Internationale Energieagentur (IEA) schätzt, dass dieser Betrag bis 2030 mehr als verdoppelt werden sollte, auf über 600 Milliarden US-Dollar jährlich.

Die Europäische Kommission schätzt, dass bis 2050 zwischen 2 und 2,3 Billionen US-Dollar in die Übertragungsinfrastruktur investiert werden müssen.

Spanien und Portugal als Beispiele für geringe Konnektivität

Probleme mit der Interkonnektivität der Mitgliedstaaten verschärfen die Situation weiter. Spanien hat beispielsweise nur 5 Prozent seiner Netzanschlüsse außerhalb der Iberischen Halbinsel. Eine stärkere Konnektivität mit Frankreich und Marokko ist notwendig, glaubt José Luis Domínguez-García vom katalanischen IREC. Die Europäische Kommission hat sich zum Ziel gesetzt, den Interkonnektivitätsgrad bis 2030 auf 15 Prozent zu erhöhen, was bedeutet, dass jedes Mitglied mindestens 15 Prozent seiner Produktionskapazität aus Nachbarländern importieren können muss. Im Rahmen dessen baut Spanien eine neue Verbindung mit Frankreich über den Golf von Biscaya, die die Kapazität für den grenzüberschreitenden Stromaustausch verdoppeln wird.

Der Anteil erneuerbarer Quellen im Strommix der EU stieg von 34 Prozent im Jahr 2019 auf 47 Prozent im vergangenen Jahr, während der Anteil fossiler Brennstoffe von 39 Prozent auf 29 Prozent fiel, so die Daten des Think Tanks Ember. In Spanien machten erneuerbare Quellen im vergangenen Jahr einen Rekordanteil von 56 Prozent der Produktion aus, und das Land plant, bis 2035 alle Kernkraftwerke abzuschalten. Wie klug dieser Schritt ist, wird sich erst in Zukunft zeigen, aber es ist schwer vorstellbar, dass der Energiemix ohne Kernenergie auskommen kann, angesichts der steigenden Nachfrage sowohl von Rechenzentren als auch von KI.

Dänemark hat dies bereits erkannt und erwägt derzeit, ein 40-jähriges Verbot von Kernenergie aufzuheben, und eröffnet Diskussionen in Kopenhagen über kleine modulare Reaktoren als Ergänzung zu erneuerbaren Quellen, um genau das zu vermeiden, was in Spanien und Portugal passiert ist. Obwohl das Land für seine Führungsrolle in der Windenergie bekannt ist, bewertet es die Rolle der Kernenergie bei der Stabilisierung des Stromnetzes neu.

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Die Aufhebung des Verbots von 1985 würde Dänemark unter eine wachsende Zahl von Ländern stellen, die Kernenergie als ein wichtiges Instrument zur Ausbalancierung intermittierender erneuerbarer Quellen wie Wind und Solar betrachten. In dem benachbarten Schweden versucht die rechtsgerichtete Regierung, den Kernsektor zu revitalisieren, der immer noch drei aktive Reaktoren umfasst, nach Jahrzehnten hitziger Debatten, die nach dem Unfall im amerikanischen Three Mile Island im Jahr 1979 begannen. Heute hat Dänemark einen der größten Anteile erneuerbarer Quellen in der Stromproduktion in Europa, dank großer Offshore-Windparks. Allerdings nutzt es neben Wind auch fossile Brennstoffe wie Kohle und Gas sowie Interkonnektivitäten mit Schweden und Norwegen, die über Kern- und Wasserkraftquellen verfügen, um eine stabile Stromversorgung sicherzustellen.

Langsame Modernisierung

Im Gegensatz zu Solar- und Windkraftanlagen, die schnell gebaut werden können, dauert die Modernisierung des Netzes Jahrzehnte oder länger. Aufgrund von Komplexität, Kosten und technischen Herausforderungen hinken die Netzaufrüstungen der grünen Wende erheblich hinterher. Der Anstieg der erneuerbaren Quellen wirft auch die Frage der Stabilität der Netzfrequenz auf. Solar- und Windenergie erzeugen Gleichstrom, während Gas- und Kernkraftwerke Wechselstrom produzieren. Damit Gleichstrom in Haushalten und Unternehmen verwendet werden kann, muss er auf die Standardfrequenz von 50 Hertz umgewandelt werden. Bei einem plötzlichen Produktionsrückgang ist es notwendig, schnell Backup-Kapazitäten von Wechselstrom zu sichern, um eine Systemdestabilisierung zu verhindern. Andernfalls schalten automatische Schutzmechanismen einzelne Quellen ab, um Transformatoren und Leitungen zu schützen, was, wenn es an mehreren Stellen gleichzeitig geschieht, zu einem Systemzusammenbruch führen kann.

Portugal hat beispielsweise nur zwei Anlagen, ein Gas- und ein Wasserkraftwerk, die im Bedarfsfall schnell reagieren können. Ministerpräsident Luis Montenegro kündigte an, dass das Land nach diesem unglücklichen Ereignis plant, seine Kapazitäten auszubauen.

Energiespeicherung

Batteriespeichersysteme werden zunehmend entscheidend für die Stabilisierung des Systems, sagen Experten. Das Vereinigte Königreich investierte erhebliche Mittel in den Ausbau der Speicherkapazität nach dem Stromausfall im Jahr 2019, der eine Million Nutzer betraf. Bis Ende des letzten Jahres hatte es etwa 5 Gigawatt installierte Batteriekapazität. Europa verfügt derzeit über 10,8 GW an Batteriespeicher und plant, bis 2030 50 GW zu erreichen. Dies liegt jedoch immer noch weit unter den erforderlichen 200 GW, so die Europäische Vereinigung für Energiespeicherung (EASE).