Lastabwurf (Stromnetz)

Lastabwurf ist das Abschalten von Netzlast zur Laststeuerung im Stromnetz. Die Abschaltung wird, da dies im Allgemeinen ein nicht geplantes Ereignis darstellt, von automatischen Einrichtungen wie dem Netzschutz bei Erreichen bestimmter voreingestellter Messwerte ausgelöst und in automatischen Abläufen durch das Öffnen von Leistungsschaltern in Umspannwerken durchgeführt. Für die vom Lastabwurf betroffenen Teile des Netzes und die daran angeschlossenen Verbraucher führt diese Maßnahme zu einem Stromausfall.

In speziellen Fällen, beispielsweise im Rahmen der Resynchronisierung von einzelnen, größeren Netzsegmenten, kann ein Lastabwurf auch manuell von den Leitzentralen ausgelöst werden.

Ein Lastabwurf ist die letzte mögliche Maßnahme, um dem drohenden kompletten Zusammenbruch eines Verbundnetzes oder eines Teils davon zuvorzukommen, und dient dazu, verbleibende Netzsegmente zu stabilisieren. Die Regeln für einen Lastabwurf werden von den jeweiligen regionalen Netzbetreibern festgelegt. In Deutschland sind diese Regeln in den Netz- und Systemregeln der deutschen Übertragungsnetzbetreiber des Verbandes der Netzbetreiber (VDN) festgelegt.

Kriterien und Gründe für einen Lastabwurf sind:

Während sich der Lastabwurf in einem Stromnetz zunächst direkt auf die Verbraucher in Form regionaler Stromausfälle auswirkt, kann es durch die fehlenden Verbraucher auch zu Rückwirkungen auf Erzeuger und zu einem kraftwerkseitigen Lastabwurf kommen.

Vorkommen

In Industrieländern sind in der Regel Naturkatastrophen sowie Extremwetterlagen wie Hitze und Trockenheit für Engpässe in der Energieversorgung verantwortlich.[1] In Kalifornien kam es im Jahr 2000 und im Januar, März und Mai 2001 zu gezielten Lastabwürfen, um eine Überlastung des Stromnetzes zu vermeiden.[2] Heftige Wintereinbrüche bzw. die mangelnde Vorbereitung darauf war 2021 Auslöser für mehrere Abschaltungen in Texas.[3] Nach dem Erdbeben in Japan 2011 und der Not-Abschaltung mehrerer Atomkraftwerke waren die Kraftwerkskapazitäten in Japan nicht mehr ausreichend, so dass über Monate regelmäßige geplante Lastabschaltungen vorgenommen werden mussten.[4][5]

In Entwicklungsländern sind Lastabwürfe ein regelmäßiges Vorkommnis, da der Energiesektor oft unterentwickelt ist und die Kapazitäten nicht ausreichen, um die komplette Bevölkerung mit Strom zu versorgen.[6]

Auch im relativ stark industrialisierten Südafrika kommt es seit Jahren zu täglichen Abschaltungen (Load sheddings), da das Stromnetz seit Jahrzehnten nur unzureichend gewartet worden ist und vor allem veraltete Kohlekraftwerke die Energieversorgung des Landes sichern. Aufgrund notwendiger Renovierungsarbeiten ist die Kapazität noch weiter gesunken.[7]

Lastabwurfkunden

Einige Großverbraucher, hauptsächlich Zementmühlen oder große Kühlhäuser, haben Verträge als Lastabwurfkunden. Sie erhalten vergünstigten Strom und müssen dafür auf Anforderung des Energieunternehmens automatisch und innerhalb definierter Zeiten, typischerweise im Sekundenbereich, abschalten.

Lastabwurf im intelligenten Stromnetz

Im elektronisch vernetzten (intelligenten) Stromnetz können alle Endverbraucher mit Lastabwurfsteuerung versehen werden. Lastmanager können Endgeräte gezielt kurzfristig abschalten, geeignet sind verbrauchsträge Geräte wie Boiler, Kühlschränke und Tiefkühlgeräte, wenn sie ansteuerbar ausgerüstet sind.

Literatur

  • Adolf J. Schwab: Elektro-Energiesysteme. 2. Auflage. Springer, 2009, ISBN 978-3-540-92226-1.

Einzelnachweise

  1. ↑ Ben Harvy, Tory Shepherd: Rolling Blackouts Ordered as Adelaide Swelters in Heatwave (englisch). In: news.com.au, 8. Februar 2017.
  2. ↑ Kevin Bonsor: How California's Power Crisis Works. In: HowStuffWorks. 2001; (englisch).
  3. ↑ Dominic Anthony Walsh: What's Happening in Texas With the State's Power Grid. NPR, 16. Februar 2021;.Vorlage:Cite web/temporär
  4. ↑ @1@2Vorlage:Toter Link/www.tepco.co.jpImplementation of rolling blackout and request for further energy saving (Seite nicht mehr abrufbar, festgestellt im Mai 2023. Suche in Webarchiven.) Archivierte Webseiten von WebCite sind seit 2021 nicht mehr abrufbar). (englisch). Tepco, 13. März 2011.
  5. ↑ 週間計画停止イメージ. (Originaltitel: Shūkan Keikaku Teishi Imēji, deutsch: Wöchentlich geplantes Ausfallbild). Tokyo Electric Power Company; (japanisch).
  6. ↑ Anshul Agarwal, Kedar Khandeparkar: Distributing power limits: Mitigating blackout through brownout. In: Sustainable Energy, Grids and Networks. Vol. 26, Juni 2021, doi:10.1016/j.segan.2021.100451 (englisch, sciencedirect.com [abgerufen am 14. Juni 2022]).
  7. ↑ Südafrika: Nur einige Stunden Energie am Tag - tagesschau.de