Versorgungssicherheit | <<< | >>> | Feedback |
Definition: die Sicherheit, dass bei Bedarf ausreichende Energiemengen zur Verfügung stehen
Grundlegend bedeutet Versorgungssicherheit im Bereich der Energieversorgung, dass jederzeit die benötigten Energiemengen zur Verfügung stehen. Je nach Energieträger und Verbrauchssektor kommen hierbei jedoch sehr unterschiedliche Aspekte zum Tragen, da es sehr unterschiedliche Gefährdungen der Versorgungssicherheit gibt. Die wichtigsten werden in den folgenden Abschnitten diskutiert.
Es sollte im Zusammenhang mit Versorgungssicherheit unterschieden werden zwischen Energie und Leistung, zumal beide von bestimmten Gefährdungen sehr unterschiedlich betroffen sein können. Oft wird nur an die augenblicklich verfügbare Leistung gedacht, z. B. an elektrische Leistung, die aus dem Versorgungsnetz bezogen werden kann. Es gibt auch tatsächlich Situationen, in denen eine bestimmte Leistung nur momentan nicht verfügbar ist, etwas später aber schon – beispielsweise wenn momentan nicht genügend Kapazitäten für Spitzenlast zur Verfügung stehen. Hier könnte z. B. gezieltes Lastmanagement helfen. Dagegen betreffen mittel- und langfristige Verknappungen häufig eher Energiemengen, beispielsweise die in einem Land über den ganzen Winter verfügbare elektrische Energie. In diesem Fall erhöht jede Energiezufuhr innerhalb des Winters (z. B. aus Windenergie oder durch Niederschläge, die Stauseen auffüllen) – egal, wann genau sie erfolgt – die Versorgungssicherheit. Ähnliches gilt für Lieferengpässe bei Erdgas (siehe unten): Begrenzt ist dann nicht die an einem Tag durch einzelne Verbraucher beziehbare Gasmenge, sondern die insgesamt für ein Land innerhalb von Wochen oder Monaten verfügbare Menge. Je nachdem, ob Leistung oder Energie betrachtet wird, kann man zu sehr unterschiedlichen Aussagen darüber gelangen, ob oder wie verschiedene Energiequellen oder Verbrauchsmuster die Versorgungssicherheit tangieren.
Verfügbarkeit von Brennstoffen
Die Versorgungssicherheit ist gefährdet, wo die Energieversorgung von der ausreichenden Verfügbarkeit von Brennstoffen abhängig ist und deren Verfügbarkeit gefährdet oder begrenzt ist. Solche Probleme können in verschiedenen Zusammenhängen auftreten und für unterschiedliche Zeithorizonte relevant sein.
Erdöl und Erdgas
Erdöl ist der Ausgangsstoff für viele Brennstoffe wie Heizöl und Kraftstoffe wie Benzin, Dieselkraftstoff und Kerosin. Eine ebenfalls sehr wichtige und noch zunehmende Rolle spielt Erdgas, sowohl bei Heizungsanlagen als auch in Gaskraftwerken. Die Wirtschaft praktisch aller Industrieländer, zunehmend jedoch auch von aufstrebenden Ländern wie China, ist von diesen Brenn- und Kraftstoffen in hohem Maße abhängig. Beispielsweise bezieht die Schweiz trotz ihrer weitgehend von fossilen Energieträgern unabhängigen Stromerzeugung rund 55 % ihrer Primärenergie aus Erdöl und Erdgas; deren Anteil an der Endenergie ist sogar ca. 67 %.
Kurzfristig kann die Versorgung mit Erdöl und Erdgas bei politischen Krisen stark beeinträchtigt sein. Insbesondere geschah dies während der Ölkrisen in 1973 und 1979. Ähnliche Krisen könnten wieder auftreten, wenn z. B. der Konflikt der westlichen Welt mit dem Iran um dessen Kernenergienutzung eskaliert. Da die weltweiten Ölförderkapazitäten durch den derzeitigen Weltverbrauch weitgehend ausgeschöpft werden, bestehen kaum Möglichkeiten, Lieferboykotts durch andere Quellen auszugleichen. Die gesamte Weltwirtschaft wäre stark gefährdet, wenn größere Konflikte die Ölversorgung über längere Zeit beeinträchtigen würden. Nur über kürzere Zeithorizonte (etliche Wochen) können Lieferausfälle mit Speichern für Öl und Erdgas überbrückt werden; danach wäre eine Rationierung nötig.
Bei Erdgas ist die kurzfristige Situation eher noch kritischer als beim Öl, da Erdgas weitgehend über Pipelines geliefert wird und nur begrenzte Möglichkeiten bestehen, in Krisenfällen Erdgas auf anderen Wegen zu beschaffen. Zunehmend wird Flüssigerdgas erzeugt, welches mit Tankern transportiert werden kann. Die dafür nötige Infrastruktur – Flüssiggastanker sowie LNG-Terminals mit Anlagen zur Verflüssigung und Anlandung – ist aufwändig, kann aber immerhin schneller errichtet werden als lange Pipelines.
Mittel- und langfristig ist die ausreichende Öl- und Gasversorgung auch ohne politische Krisen stark gefährdet. Das globale Ölfördermaximum (Peak Oil) dürfte bald erreicht sein. Obwohl dann immer noch große Ölreserven vorhanden sind, werden die Förderkapazitäten nicht ausreichen, um die globale Nachfrage zu decken, was entsprechende Preisausschläge verursachen dürfte. Die Internationale Energieagentur (IEA) warnt seit einigen Jahren davor, dass solche massiven Probleme für die nahe Zukunft drohen.
Kohle
Bei der Kohle ist die Versorgungssicherheit auf absehbare Zeit ein viel kleineres Problem als bei Erdöl und Erdgas. Dies liegt nicht nur daran, dass die weltweiten Kohlevorräte sehr viel größer und besser auf viele Länder verteilt sind, sondern auch daran, dass zumindest Steinkohle mit Schiffen gut transportierbar ist und dass diese Transporte keine sehr besondere Infrastruktur voraussetzen. Allenfalls dürften die Weltmarktpreise für Kohle moderat ansteigen, wenn die globale Nachfrage weiter zunimmt.
Die Kohlenutzung ist also viel eher durch die Klimagefahren begrenzt als durch begrenzte Verfügbarkeit. Dies würde sich ändern, wenn die Technologie des carbon capture and sequestration (CCS) in großem Umfang einsetzbar würde, weil dann allein schon aufgrund des stark reduzierten Wirkungsgrads der Kraftwerke der Kohlebedarf stark ansteigen würde.
Nuklearbrennstoffe
Die Nutzung von Kernbrennstoffen wie Uran bringt auf Seiten des Rohstoffs kurzfristig kaum Probleme der Versorgungssicherheit, obwohl es sich für die meisten Nutzerländer nicht um eine heimische Energie handelt. Einerseits gibt es eine Reihe zuverlässiger Lieferanten auf dem Weltmarkt, und andererseits lassen sich große Energiemengen in Form von Uran leicht lagern, da die Energiedichte sehr hoch ist. Andererseits können auch starke Preisausschläge gut toleriert werden, da die Stromerzeugungskosten der Kernenergie durch Bau- und Kapitalkosten dominiert werden, während die Brennstoffkosten eine untergeordnete Rolle spielen.
Längerfristig dürften die Uranpreise erheblich ansteigen, selbst wenn die von einigen Kreisen angekündigte “Renaissance der Kernenergie” nicht stattfinden sollte. Es ist nämlich derzeitig nicht klar, wie die zur Vermeidung von Engpässen nötige Ausweitung der weltweiten Förderkapazitäten in den nächsten Jahrzehnten erreicht werden sollte. Allerdings dürften wie oben erwähnt selbst massive Preisausschläge keine dramatische Wirkung auf die Kernenergienutzung haben, zumindest in den wohlhabenderen Ländern.
Verfügbarkeit von Kraftwerken und Übertragungskapazitäten
Bei der Versorgung mit elektrischer Energie spielt nicht nur die Verfügbarkeit von Brennstoffen, sondern auch von Kraftwerken und Übertragungskapazitäten mit Hochspannungsleitungen eine wichtige Rolle.
Da zumindest in den Industrieländern alle Kraftwerke an ein großes Versorgungsnetz angeschlossen sind, können auch unvorhergesehene Kraftwerksausfälle relativ gut mit anderen Kraftwerken überbrückt werden, solange die insgesamt zur Verfügung stehenden Kapazitäten für die Erzeugung von Regelenergie ausreichend sind. Dies ist in Europa derzeit der Fall. Mittelfristig werden allerdings viele Kraftwerke ersetzt werden müssen, da sehr viele alte fossil befeuerte Kraftwerke und Kernkraftwerke außer Betrieb genommen werden. Sollten entsprechende Ersatzinvestitionen nicht in ausreichendem Maße getätigt werden, würde eine “Stromlücke” drohen, die an Tagen mit einer Kombination ungünstiger Faktoren (vor allem Kraftwerksausfällen) zu Lieferengpässen mit Stromausfällen führen könnten. Jedoch gibt es genügend Zeit und Möglichkeiten, diese Probleme zu vermeiden.
Wegen der Möglichkeiten des Ausgleichs über das internationale Stromnetz hängt die Versorgungssicherheit nicht entscheidend von der Verfügbarkeit einzelner Kraftwerke ab, insbesondere auch nicht von einem großen Bestand von Grundlastkraftwerken. Bislang können auch Ausfälle von Großkraftwerken mit Leistungen von über 1 GW relativ problemlos gemeistert werden; allenfalls unerwartete längerfristige Ausfälle von Großkraftwerken könnten regional Probleme verursachen. (Für den monatelangen Ausfall des Kernkraftwerks Leibstadt in 2005 hätten solche Probleme mit massiven Stromausfällen in der Schweiz auftreten können, wenn der Ausfall nicht glücklicherweise in den Sommer gefallen wäre.) Wenn das europäische Verbundnetz punktuell gezielt ausgebaut wird, können auch größere Mengen von Windenergie problemlos aufgenommen werden, obwohl die Windkrafterzeugung naturgemäß stark mit den Wetterverhältnissen schwankt.
Gelegentlich treten Probleme auf, wenn leistungsfähige Hochspannungsleitungen plötzlich ausfallen. Dann können auch Kraftwerkskapazitäten womöglich nicht genutzt werden, weil die erzeugte Energie nicht dorthin transportiert werden kann, wo sie benötigt wird. Um solche Probleme relativ klein und selten zu halten, werden regelmäßig ergänzende Ausbauten und Verbesserungen der Übertragungsnetze vorgenommen.
Eine weitaus größere Herausforderung ist die Gewährleistung der Versorgungssicherheit in kleinen Inselnetzen. Hier müssen recht hohe Reservekapazitäten der Erzeugung ständig bereit gehalten werden, mit entsprechenden hohen Kosten. Diese Situation ist jedoch für die Versorgung im europäischen Stromverbund nicht relevant.
Literatur
| [1] | Extra-Artikel Windkraft – eine Gefahr für die Versorgungssicherheit? |
Siehe auch: Erdöl, Erdgas, elektrische Energie, Regelenergie, Grundlast, erneuerbare Energie, Stromausfall
Kategorien: Grundbegriffe, elektrische Energie, Kraftmaschinen und Kraftwerke