Risiken der Energiewende

Tag für Tag hören wir von den Risiken der Kernenergie, welche es natürlich auch gibt. Doch auf dieser Seite wollen wir uns aber auch mit den Risiken bei Windkraftanlagen und PV-Anlagen befassen.

Da unsere gesamte Energieversorgung nach den Vorstellungen der Politik nur auf Wind und PV basieren soll, ist es aus meiner Sicht extrem wichtig, sich mit möglichen Risiken zu befassen.

Sturm Kyril

Im Jahr 2007 wütete der Wind Kyrill über Europa und auch über Deutschland und richtete massive Schäden an

Im Jahr 2007 fegte der Sturm Kyrill über Europa und somit auch über Deutschland. Nehmen wir einmal an, Deutschland versorgt sich zu einem sehr hohen Prozentsatz aus Windkraftanlagen und PV-Anlagen. Als der Wind Kyrill über Deutschland fegte, regnete es und es war auch bewölkt. Somit lieferten die PV Anlagen wenig Strom und in der Nacht liefern die PV-Anlagen sowieso keinen Strom. Dann hängt alles an den Windkraftanlagen. Da wir mit Kyrill aber Windgeschwindigkeiten von über 225 km/h hatten, müssten alle WKA abgeschaltet werden, da so hohe Windgeschwindigkeiten die WKA zerstören.
Somit liefern weder PV-Anlagen noch WKA. Und was dann?


Nehmen wir weiter an, das Ausland liefert über die Koppelstellen die maximale Leistung von 22 GW nach Deutschland (wozu das Ausland nicht verpflichtet ist und es auch keine Verträge gibt), dann würden uns bei einem Verbrauch von ca. 60 GW immer noch 38 GW fehlen. Wo sollen diese herkommen?


Also alleine aus der Risikobewertung müsste so eine Konstellation, welche ja in Deutschland schon stattgefunden hat, bewertet werden und es müssten Lösungsansätze erarbeitet werden. Doch ich habe noch nie von irgendeinem Politiker diese Risikobewertung gelesen oder gehört. Und von der BNetzA ebenfalls nicht. Das bemängelt auch der BRH.


Sollten wir weiter nur auf EE setzen, ist es eine Frage der Zeit, wann wir diesem Risiko ausgesetzt sind. 

 

Cybersecurity

Sämtliche digitalen Komponenten der Energieversorgung sind ein interessantes Ziel für Personen und Staaten, die uns Schaden zufügen wollen. Durch die Komplexität des gesamten Systems wird es auch immer anfälliger gegenüber solcher Aktionen.

Sie werden sich jetzt vielleicht die Frage stellen, was die Cybersicherheit mit der Energiewende zu tun hat? Nun durch die verschiedenen Kriege sind wir auch Ziel von Angriffen geworden (Hybride Kriegsführung). Bei der digitalen Infrastruktur haben die Angreifer den großen Vorteil, dass sie von jedem Ort der Erde zugreifen können und müssen nicht im Land sein und es reichen wenige Leute aus, welche man für solche Angriffe benötigt.


Doch wäre die Situation eine andere, wenn wir keine Erneuerbaren Energiequellen hätten und nur konventionelle Großkraftwerke im Einsatz wären? Diese Frage kann man ganz klar mit JA beantworten. Bei den Großkraftwerken war und ist es so, dass die gesamte EDV nicht mit dem öffentlichen Internet verbunden ist. Hinzu kommt, dass hier Spezialisten mit verschiedenen Maßnahmen wie Firewalls den Zugriff zusätzlich verhindern. Somit gibt es auch keine Möglichkeit, vom Internet aus auf die interne EDV und die Kraftwerkssteuerung zuzugreifen. 

 

Bei den Wechselrichtern der PV-Anlagen sieht das ganz anders aus. Diese sind fast immer mit dem öffentlichen Internet verbunden und die Sicherheitsmaßnahmen halten sich in Grenzen, denn es gibt oft nur eine Konfiguration für alle Wechselrichter eines Herstellers. Das hat zur Folge, dass man auf alle Wechselrichter eines Herstellers Zugriff haben kann, wenn man es geschafft hat, bei einem Wechselrichter die Sicherheitssystem zu überwinden.

 

Man wird nun sagen: Das ist eine Theorie und ob das eintreten wird ist ungewiß. Ja, das stimmt. Doch mittlerweile hat der Cybersicherheitsberater Vangelis Stykas von seinem Haus in Thessaloniki gezeigt, dass man Zugriff auf Wechselrichter bekommen kann. Es ist gelungen, mit einen Laptop und einem Smartphone Zugriff auf die Wechselrichter der PV-Anlagen weltweit Zugriff zu bekommen und die Firewalls zu umgehen. Zum Glück handelt es sich bei Stykas um ein sog. "White-Hacking". Also es geht denen darum, Sicherheitslücken zu finden und diese zu beseitigen und nicht um Schaden zu verursachen. Doch wenn es Stykas gelungen ist, besteht eine extrem hohe Gefahr, dass auch andere Hacker Zugriff zu den Wechselrichtern bekommen können oder bereits haben. Da bei PV-Anlagen der Preis eine entscheidende Rolle spielt und die Hersteller möglichst schnell mit Anlagen auf den Markt müssen, bleibt oft die Sicherheit auf der Strecke.


Es stellt sich nun die Frage, was Hacker machen können, wenn sie Zugriff zu den Wechselrichtern der PV-Anlagen haben. Nun das lässt sich leicht beantworten. Wenn die Hacker zu vielen Wechselrichtern Zugriff haben, dann können sie diese bei hoher PV-Einspeisung abschalten. Stellen wir uns dazu Tage im Sommer vor, wo die PV-Anlagen zur Mittagszeit extrem viel Strom in das Netz einspeisen. Oft speisen diese Anlagen wesentlich mehr Strom in das Netz ein, welcher vor Ort verbraucht wird. Dieser überschüssige Strom muss dann über das Übertragungsnetz abtransportiert werden.


Wenn nun die Hacker zu so einer Zeit in die Wechselrichter eingreifen und diese abschalten, so würden in Sekunden viele GW an Leistung fehlen. Diese werden vermutlich nicht so schnell durch konventionelle Kraftwerke oder durch Regelleistung kompensiert werden können. Das würde das Stromnetz extrem belasten oder überlasten. Natürlich hätten die Hacker dann wieder die Möglichkeit, nach einer gewissen Zeit die Wechselrichter wieder zu aktivieren und somit würden die PV-Anlagen wieder viele GW ins Netz einspeisen, worauf reagiert werden müsste.
Und ich bin mir nicht sicher, ob man solche Konstellationen in den Griff bekommen würde.


Wie der oben genannte Hackerangriff gezeigt hat, war es nicht nur möglich auf die Wechselrichter zuzugreifen, sondern auch eine manipulierte Software auf den Wechselrichtern zu installieren. Welche Auswirkungen solche Software hat, lässt sich so nicht klar darstellen. Doch im Rahmen eines Brownouts oder Blackouts wäre es dann sehr schwer möglich, das Netz wieder neu zu starten, da die Wechselrichter der PV-Anlagen durch die manipulierte Software eben nicht so reagieren werden, wie das zu erwarten wäre oder wie das die Simulationen des Netzverhalten es vorhergesagt haben.
Stykas hat die Hersteller auf die Sicherheitslücken informiert, doch nur wenige Hersteller hatten diese Lücken bis jetzt geschlossen. Besonders Deutschland, als (noch) größte Volkswirtschaft Europas, bleibt ein sehr interessantes Ziel.


Auch die Bundesnetzagentur hat bereits dargestellt, dass diese Schwachstellen besorgniserregend sind.


Aus eigener Erfahrung weiß ich, dass die EU zahlreiche Gesetze erlassen hat um die Cybersicherheit zu verbessern. Das wäre beispielsweise NIS-2. Doch ich bezweifle, dass es genügend qualifiziertes Personal gibt, die das umsetzen können und permanent prüfen.
Hanberg von der NATO sagte, dass „die Bedrohungen durch erneuerbare Energiesysteme deutlich komplexer sind als früher“. Die NATO-Übung verdeutlicht, wie angreifbar moderne Stromnetze geworden sind.


Zu Kriegsbeginn in der Ukraine wurde auch die WKA in Deutschland aus dem Satellitennetz entfernt, so dass diese nur schwer geregelt werden konnten.

 

Ich halte das für eine der größten Gefahren für unsere Gesellschaft.

 

Betrachtung von Großprojekten

Wenn man Großprojekt wie die Energiewende angeht, bietet es sich an, vorher den Ablauf von bereits durchgeführten Großprojekten genauer anzuschauen um Probleme zu vermeiden, welche bereits aufgetreten sind.

Wenn wir schon den größten Umbau des Stromnetzes, ja sogar der gesamten Energieversorgung vornehmen, dann wäre es doch normal, dass man sich anschaut, wie bis jetzt Großprojekte in Deutschland gelaufen sind und welche Erfahrungen man damit gemacht hat. Auch wenn die beiden folgenden Projekte doch unterschiedliche zur Energiewende sind, kann man dennoch erkennen, wie problematische Großprojekte in Deutschland in den letzten Jahren abgelaufen sind.

 

Die Energiewende mit dem Umbau des Stromnetzes ist das größte Projekt, welches in Deutschland jemals umgesetzt wurde. Geht man nun ein solch gigantisches Projekt an, so würde ich mir vorher die zuletzt großen Projekte ansehen, welche umgesetzt wurden. Denn bei der Energieversorgung geht es um sehr viel Geld der Bürger und um die gesamte Energieversorgung von Deutschland und auch Europa.

 

Hierzu bietet es sich an, den Ablauf von 2 Großprojekten anzuschauen Dazu richte ich den Blick auf die 2 großen Projekte Flughafen Berlin-Brandenburg und den Bahnhof Stuttgart 21.

 

Schaut man sich diese beiden Projekte an so kommt man aus dem Kopfschütteln nicht mehr heraus. Beide Projekte (und da gibt es noch einige mehr) sind zeitlich und auch von den Kosten komplett aus dem Ruder gelaufen. Und zum Vergleich mit der Energiewende sind das ja noch kleine Projekte. 

 

Stuttgart 21 und auch der Flughafen Berlin-Brandenburg sind Projekte welche neu gebaut und nicht genutzt wurden, bis sie weitgehend fertig waren. Bei der Energiewende mit dem erforderlichen Umbau des Stromnetzes ist es aber ein Projekt, welche zu 100% (nicht zu 99%) zur Verfügung stehen muss, während der Umbau und Ausbau durchgeführt wird. Nicht nur das. Da weiterhin verlässliche konventionelle Kraftwerke abgeschaltet werden und volatile erneuerbare Kraftwerke ohne erkennbaren Plan dazu gebaut werden, wird das bestehende Stromnetz zusätzlich extrem belastet und das während des größten Umbaus.



Stuttgart 21

Eine kurze Darstellung über den Verlauf von Stuttgart 21

  • Stuttgart 21 wurde 1994 der Öffentlich vorgestellt.

  • Die Bauarbeiten begannen 2010.

  • Geplanter Fertigstellungstermin: Dezember 2019

  • Neuer Fertigstellungstermin: Dezember 2026

  • Anfangs geplante Kosten: 4.1 Milliarden Euro

  • Neue geplante Kosten: 11 Milliarden Euro

Flughafen Berlin-Brandenburg

Auch hier eine kurze Darstellung wie der Bau des Flughafen Berlin-Brandenburg verlaufen ist:

  • Ursprüngliche Planung: 1997

  • 1. Geplante Inbetriebnahme: 2007

  • 2. Geplante Inbetriebnahme: 30.10.2011

  • 3. Geplante Inbetriebnahme: 2012 (Im Juni 2010 wurde die geplante Inbetriebnahme vom 30.10.2011 auf den 03.12.2012 verschoben)

  • 4. Geplante Inbetriebnahme: 17.03.2013 (Eröffnungsfeier mit 40.000 Gästen wurde am 08.05.2012 abgesagt)

  • 5. Geplante Inbetriebnahme: 2017

  • 6. Geplante Inbetriebnahme: 2018

  • 7. Geplante Inbetriebnahme: Oktober 2020

  • Im Februar 2020 waren gemäß TUV 5.000 der 16.500 Mängel an Kabeltrassen nicht beseitigt (und das nach 13 Jahren Verzögerung)

  • Inbetriebnahme: 28.04.2020 (wobei hier nur das Terminal 2 und das Hauptterminals fertig waren und es noch massive Mängel gab)

  • Geplanter Kosten: 2 Milliarden Euro

  • Geschätzte Kosten 2015: 6 Milliarden Euro

  • Geschätzte Kosten 2018: 7.3 Milliarden Euro

  • Weitere Kosten in Milliardenbereich sind zu erwarten, um den (neu gebauten) Flughafen den steigenden Passagierzahlen anpassen zu können.

 

Übertragen auf die Energiewende

Das ist aktuell der typische Projektablauf in Deutschland geworden (wir waren da schon einmal viel, viel besser. Beispielsweise beim Bau des Elbtunnels in Hamburg). Und bitte hier beachten: Es handelt sich um einen Bahnhof, wo es weltweit tausende gibt und einen Flughafen wo es weltweit 400 gibt. Ich könnte jetzt noch den Behördenfunk und auch die Maut darstellen. Spare es mir aber, denn Ihnen sind diese Projekte ja bekannt.

 

Die Bauzeit dieser Projekte hat sich fast immer mehr als Verdoppelt und die Kosten stiegen um das 3-fache.

 

Wenn ich das nun auf den Umbau des Stromnetzes übertrage, dann soll es bis 2045 fertig sein. Das wären 20 Jahre. Die geschätzten Kosten (nur für das Stromnetz, ohne WKA, PV und Speicher) liegen lt. BNetzA bei ca. 500 Milliarden Euro. Nun machen Sie sich bitte mal selbst Gedanken, wie es in Deutschland aussieht, wenn der Umbau des Stromnetzes und die weitere Entwicklung der EE so abläuft wie diese beiden oben genannten Projekte oder es auch beim Behördenfunk oder der Maut in Deutschland abgelaufen ist.

Bitte hier auch betrachten, dass man bei Flughäfen und Bahnhöfen nix erfinden oder entwickeln muss. Man muss sich nur weltweit gebaute Projekte anschauen, wo es viel anspruchsvollere Projekte gibt, als den Flughafen Berlin-Brandenburg. Das was Deutschland im Rahmen der EE machen will, gibt es nichts Vergleichbares und es gibt viele Techniken noch gar nicht. Die müssen erst entwickelt und erforscht werden. Wenn diese entwickelt sind, dann müssen diese erst zu Serienreife gebracht werden.

 

Doch wir sind ja optimistisch. Nehmen wir an, Deutschland schafft es bis 2045 gemäß Netzentwicklungsplan die13.984 Kilometer Hochspannungsnetz und die 93.136 Kilometer Verteilnetz zu bauen, sowie die Windkraft auf den Faktor 3 und PV auf den Faktor 6 auszubauen, dann hat Deutschland bei einer Wetterkonstellation wie Anfangs November 2024 (oder 12.12.2024) noch immer keinen Strom? Warum? Weil der Wind nicht weht und die Sonne nicht scheint.

 

Und da decken sich meine Befürchtungen mit denen des Bundesrechnungshofes. In seiner Bewertung der Energiewende von 2024 bemängelt der Bundesrechnungshof am BMWK dass es in allen geplanten Ausbauziele mit einer Eintrittswahrscheinlichkeit von 100% rechnet. Abweichungen sind nicht vorgesehen und werden auch nicht berücksichtigt. Bis 2019 hatte die Bundesregierung beim Monitoring der Versorgungssicherheit noch mehrere Szenarien untersuchen lassen, wie die Szenarien 'verzögerter Netzausbau' und 'eingeschränkte grenzüberschreitende Übertragungskapazität'. Das wird heute wohl nicht mehr berücksichtig und dass, obwohl wir Stand 2023 bereits 5.957 Kilometer beim Netzausbau des Übertragungsnetzes hinter dem Zeitplan liegen.

 

Preissteigerung beim Ausbau des Stromnetzes

 

Ich lese gerade einen Artikel von der Hans-Böckler-Stiftung in Düsseldorf. In dieser Studie geht man schon davon aus, dass der Ausbau des Stromnetzes teurer wird als 2023 geplant war. Man geht nun davon aus, dass Deutschland pro Jahr 34 Milliarden Euro in den Ausbau des Verteil- und Übertragungsnetz investieren muss, was einem Anstieg von 27% innerhalb eines Jahres entspricht. Man geht in der Studie davon aus, dass der Umbau des Stromnetzes Kosten in Höhe von 651 Milliarden verursachen wird. Doch weiter geht man in dieser Studie davon aus, dass die Kosten noch weiter steigen können. Als Ursachen werden hier höhere Rohstoffpreise, Lieferengpässe und Verzögerungen bei den Genehmigungen genannt. Also das Großprojekt "Ausbau Stromnetz" reiht sich elegant in die Großprojekte Flughafen Berlin-Brandenburg und Stuttgart 21 ein.

Anmerkung am 05.12.2024