Energie

Wenn es eng wird: Stromrationierung als gesellschaftliche Herausforderung

ARTIKEL ZUR STUDIE VON ANDRÉ WOLF UND LARS WENZEL

In Zeiten volatiler Stromerzeugung aus Wind und Sonne kann es immer mal wieder zu Situationen kommen, in denen das Erzeugungspotential unerwartet stark vom tatsächlichen Strombedarf abweicht. Gelingt es den Stromnetzbetreibern über Maßnahmen wie dem Einsatz von Regelenergie nicht, das drohende Ungleichgewicht auszugleichen, bleibt als letztes Mittel eine Trennung bestimmter Regionen vom Netz. Das HWWI hat sich erstmals mit der Frage befasst, wie in solchen Notsituationen ein gesellschaftlich wünschenswerter Abschaltplan am Beispiel der Regionen Deutschlands aussehen könnte.

Deutschland ist neben den Niederlanden nach wie vor das Land mit der höchsten Versorgungssicherheit im Bereich Strom. Daran wird sich voraussichtlich auch im weiteren Verlauf der Energiewende nichts dramatisch ändern. Dennoch zählen Stromausfälle grundsätzlich zu den größten Risiken für eine hochentwickelte Volkswirtschaft wie der Deutschen. Das führen vereinzelte Großereignisse wie jüngst die Blackouts in München und Wolfsburg von Zeit zu Zeit wieder vor Augen. Die zunehmende Vernetzung der verschiedensten Gesellschaftsbereiche durch Kommunikationstechnologie bewirkt, dass nahezu das gesamte menschliche Zusammenleben an der Stromversorgung hängt.

Vor diesem Hintergrund ist es für eine Gesellschaft wichtig, sich über Maßnahmen zur Erhöhung der Resilienz Gedanken zu machen. Speziell ist über die Frage nachzudenken, wie im Extremfall bei der Vermeidung des worst case eines unkontrollierten Netzzusammenbruchs vorgegangen werden soll. Sind die im Falle eines Stromengpasses üblichen Maßnahmen wie der Einsatz von positiver Ausgleichsenergie und Einspeisemanagement auf Netzbetreiberseite ausgeschöpft, bleibt als Stabilisierungsinstrument u.U. nur noch der gezielte Lastabwurf durch die Trennung bestimmter Gebiete vom Netz. Grundsätzlich ist hier zu klären, welche Regionen in einer Engpasssituationen unbedingt am Netz bleiben sollten (sofern netztechnische Restriktionen das nicht im Einzelfall schon vorgeben). Dabei stehen wirtschaftliche Überlegungen selbstverständlich nicht an allererster Stelle. So dürfte ein ethischer Grundkonsens bestehen, dass Gegenden mit besonders kritischer Infrastruktur wie Krankenhäuser und Pflegeheime oberste Priorität zukommt. Darüber hinaus ist die Frage einer sinnvollen Abschaltreihenfolge aber offen.

Forscher des HWWI haben dieses Problem zum Anlass genommen, um erstmals konkret szenariobasiert die Konsequenzen unterschiedlicher Rationierungsregeln in solchen Engpasssituationen zu untersuchen. Als Grundlage diente eine vorangegangene Arbeit derselben Forscher zur Abschätzung der Kosten von einstündigen Stromausfällen auf Ebene der deutschen Kreise. Die hier ermittelten Kosten wurden als Kriterium für die Entscheidung, ob eine Region im Ernstfall vom Netz getrennt werden sollte oder nicht, herangezogen. Da es hier nicht um die Entwicklung praktisch umzusetzender Pläne gehen sollte, wurde bei der Wahl des Szenarios von der gegenwärtigen Netzinfrastruktur in Deutschland abstrahiert. So wurde ein bundesweiter Engpass von 10 Gigawattstunden an Strom innerhalb eines Zeitfensters von einer Stunde unterstellt, der durch die Trennung einer ausreichenden Zahl an Regionen vom Netz beseitigt werden sollte.

Als Wohlfahrtskriterien für die Rationierung wurden drei verschiedene Ansätze miteinander verglichen. Der erste, auf ein Papier von de Nooij et al. zurückgehende Ansatz (de Nooij) verfolgt das Ziel, die Summe der durch die Rationierung entstehenden Ausfallkosten zu minimieren. Dementsprechend werden solche Regionen vorrangig abgeschaltet, in denen die Relation aus Schäden und Stromverbrauch am geringsten ist. Als Konsequenz wäre nur eine relativ geringe Anzahl an Regionen mit besonders stromintensiv produzierender Wirtschaft betroffen. Das wäre im Hinblick auf die Gesamtbelastung effizient, führt aber dazu, dass die Kosten stark asymmetrisch auf einzelne Regionen und Branchen konzentriert sind. Der zweite Ansatz (MinMax) legt ein höheres Gewicht auf die Fairness der Kostenverteilung. Analog zum MinMax-Kriterium von John Rawls sollen die maximal in einer einzelnen Region eintretenden Verluste minimiert werden. Regionen werden dementsprechend in aufsteigender Reihenfolge ihrer absoluten Ausfallkosten abgeschaltet. Das führt räumlich zu einem deutlich anderen Rationierungsmuster: Es sind insgesamt deutlich mehr Regionen betroffen und die Rationierung fokussiert sich tendenziell auf die wirtschaftlich schwächsten Gebiete vor allem im Osten des Landes. Ein dritter Ansatz (MinPeople) strebt schließlich an, die Anzahl der von Stromausfällen insgesamt betroffenen Personen zu minimieren. Das führt dazu, dass nur wenige, industriell geprägte Kreise mit hohem Stromverbrauch pro Kopf rationiert werden.

Insgesamt wird deutlich, dass unterschiedliche Kriterien zu räumlich höchst unterschiedlichen Mustern an Betroffenheit in Deutschland führen können. Welches zu bevorzugen ist, ist vorrangig eine normative Frage und keine technische oder ökonomische. Entschieden werden kann sie deshalb nur durch eine offene gesellschaftliche Debatte, wozu dieser Forschungsbeitrag einen Anstoß setzen möchte.

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Lars Wenzel

Hamburgisches WeltWirtschaftsInstitut (HWWI)

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André Wolf

Hamburgisches WeltWirtschaftsInstitut (HWWI)

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Welfare implications of power rationing:
An application to Germany
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