Stromausfall

Stromausfälle im Bereich von Stromnetzen auf der Hochspannungsebene werden nach der Dauer unterschieden:

Kurzzeitige Ausfälle im Zeitbereich von wenigen Sekundenbruchteilen werden umgangssprachlich auch als Netzwischer bezeichnet, bei denen nach dieser kurzen Zeit die Energieversorgung automatisch wieder hergestellt wird. Ursachen können auf der Verteilebene kurzfristige Ereignisse wie Blitzeinschläge, Erdschluss, Lichtbogenfehler bei Freileitungen oder in seltenen Fällen auch Schaltfehler im Bereich von Schaltanlagen oder Umspannwerken sein. Unterbrechungsfreie Stromversorgungen und Notstromaggregate sollten in der Lage sein, ausreichend schnell auf diese kurzzeitigen Ausfälle zu reagieren, sodass keine systemstörende Dauerunterbrechung die Folge ist. Typische Reaktionszeiten liegen zwischen 15 und 50 ms.

Kurzzeitige Spannungsabsenkung infolge von Überlastung aufgrund unvorhergesehener Ereignisse. Dieser Zustand wird im Englischen auch als Brownout – nach der starken Abschwächung von Glühlampenbeleuchtung benannt – oder Sag bezeichnet und tritt insbesondere in kleineren oder unterdimensionierten Stromnetzen mit zu gering verfügbarer Regelleistung auf. In der Regel kommt es dabei zu keinen ernstzunehmenden Schäden. Doch reagieren elektronische Geräte durchaus unterschiedlich auf einen Brownout: Bei manchen kommt es zu überhaupt keinen Beeinträchtigungen, wohingegen andere Gerätschaften empfindlicher auf einen kurzzeitigen Spannungsabfall antworten. Beispielsweise kann ein fehlender Batteriespeicher zu einem Daten- oder Funktionsverlust führen. Ein sogenannter Brownout-Detector kann einem solchen Szenario vorbeugen. Brownouts sind beispielsweise im japanischen Stromversorgungsnetz relativ häufig, auch aufgrund der gemischten Netzfrequenz von 50 Hz und 60 Hz, während im europäischen Verbundsystem überregionale Brownouts nur sehr selten vorkommen. Brownouts können auch unmittelbar vor einem Totalausfall als Vorbote auftreten.

Mittel- bzw. langfristiger Stromausfall oder Totalausfall, welcher durch einen kompletten Spannungsausfall im Minutenbereich bis in den Bereich einiger Stunden reichen kann. Dieser Ausfall wird im Englischen auch als Blackout bezeichnet. Vergleichsweise sehr lange Ausfallszeiten im Bereich von Tagen bis zu einigen Wochen sind mit großräumigen Schäden an der Infrastruktur wie der Leitungen verbunden, beispielsweise als Folge extremer Wetterereignisse im Winter (siehe Liste historischer Stromausfälle, Münsterländer Schneechaos November 2005).

 

Link zur Studie

Betrifft ein Stromausfall nur ein einzelnes Gerät, ist ein Defekt des Gerätes oder dessen Zuleitung anzunehmen.
Fällt der Strom in einem oder mehreren Zimmern oder einer Gerätegruppe aus, ist ein Auslösen der Sicherung („Durchbrennen“ der Schmelzsicherung) bzw. des Leitungsschutzschalters eines Stromkreises (seltener mehrere) oder des Fehlerstrom-Schutzschalters (RCD, häufig dreiphasig geschaltet, womit er viele Stromkreise trennt) wahrscheinlich.
Ist ein ganzes Haus von einem Stromausfall betroffen, könnten auch die Hauptsicherung oder eine Beschädigung der Zuleitung die Ursache sein.

Ist eine größere (industrielle) Anlage, z. B. eine Fabrik, von einem Ausfall des Anschlusses an das externe Stromnetz betroffen, wird dies als Schwarzfall, englisch Station blackout (SBO) bezeichnet. Der Schwarzfall kann von einem Ausfall der Stromzuleitung, des Stromanschlusses oder der Steuerung der Anlage oder von einem Ausfall des übergeordneten Stromnetzes verursacht sein.
Sind einzelne Straßenzüge, Siedlungen oder – im ländlichen Raum – begrenzte Gebiete vom Stromnetz getrennt, liegt im Allgemeinen ein Defekt im Niederspannungsnetz (230/400 V) vor. In ländlichen Gegenden können auch Freileitungen unterbrochen oder eine Turm- oder Transformatorenstation ausgefallen sein.

Sind einzelne Stadtteile (Bezirke) oder in ländlichen Regionen ganze Ortschaften ausgefallen, liegen meist Unterbrechungen im sogenannten Mittelspannungsnetz vor. Eine der häufigsten Ausfallsursachen sind Bauarbeiten, in deren Rahmen 10 kV bis 30 kV führende Mittelspannungsleitungen beschädigt werden. Eine Ursache können, vor allem in ländlichen Regionen, auch direkte Blitzeinschläge in die Mittelspannungsleitungen sein, welche aus Kostengründen meist als Freileitung ausgeführt sind. Ein weiterer seltener Grund kann sein, dass Last abgeworfen werden muss, um das restliche Netz stabil zu halten. Dies gehört zu den äußersten Maßnahmen, die ein Netzbetreiber zur Stabilisierung ergreifen kann.

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Zu netzweiten, überregionalen Stromausfällen kommt es beispielsweise, wenn die Regelung des Netzes nicht oder nicht schnell genug auf Störungen oder Veränderungen im Stromnetz reagiert. Häufigste Ursache jener Störungen ist die Missachtung des N-1-Kriteriums, welches besagt, dass zu keiner Zeit der Ausfall eines bestimmten Betriebsmittels wie einer Leitung, eines Transformators oder Generators zu einem Gesamtausfall führen darf. Weitere Ursache können unmittelbare Mehrfachfehler sein – allerdings sind diese Fehler durch den hohen Automatisierungsgrad eher selten. Blitzeinschläge sind in der höchsten Spannungsebene kaum die Ursache von Ausfällen und werden durch Überspannungsableiter an den Leitungsenden abgefangen. In manchen Fällen führen Blitzeinschläge durch die automatische Wiedereinschaltung zu kurzzeitigen Unterbrechungen einzelner Leitungen.

Extreme Wetterlagen, Schnee und Eis wie beispielsweise bei dem Münsterländer Schneechaos oder im Jahr 1998 in der Region von Québec in Kanada. Zur Abhilfe können zusätzliche Einrichtungen wie der Lévis-Enteiser zur Enteisung von Freileitung installiert werden, wenn die Eigenerwärmung der Freileitungen bei extremen Wetterlagen im Winter nicht mehr ausreicht.
Ein magnetischer Sturm führte 2003 zu einen einstündigen Netzausfall in Malmö. Ein starker magnetischer Sturm wie der Sonnensturm von 1859 könnte einen überregionalen Stromausfall auslösen.

Gezielte sabotierende Angriffe gegen Kraftwerke, Umverteiler oder Strommasten wie beispielsweise in der Feuernacht 1961 in Südtirol können ebenfalls zu überregionalen Stromausfällen führen.

Wenn die Stromversorgung in einem Netz vollständig zusammengebrochen ist und selbst die Kraftwerke keinen Strom mehr aus dem Netz beziehen können, so spricht man auch von einem Schwarzfall. In diesem Fall können nur schwarzstartfähige Kraftwerke wie besonders dafür vorbereitete Gasturbinenkraftwerke oder Flusskraftwerke ohne äußere Energiezuführung starten. Die Leistung jener schwarzstartfähigen Kraftwerke dient in Folge dazu, nicht schwarzstartfähige Kraftwerke wie beispielsweise Kohlekraftwerke in Stufen zu starten. Manche nicht schwarzstartfähige Kraftwerke, wie beispielsweise Kernkraftwerke, verfügen aus Sicherheitsgründen auch über eigene schwarzstartfähige Einheiten, meist in Form von Gasturbinen, mit denen die Eigenversorgung und auch das Starten des Kraftwerks ohne äußere Energiezuführung möglich ist.

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