Normaler Weise ist ein Stromausfall allenfalls ärgerlich. Im schlimmsten Fall dauert er etwas länger und die Vorräte in (Tief-)Kühlschränken sind futsch. Telefon und Arbeitscomputer sind inzwischen fast immer mobil und deshalb mit Akkus ausgestattet. Dadurch arbeiten diese Geräte trotzdem weiter. Also, warum lesen Sie diesen Artikel hier? Weil das Thema Stromversorgung vor allem für Unternehmen jeder Grössenordnung ziemlich wichtig ist. Denn ein Stromausfall steht für Arbeitsausfälle, Unerreichbarkeit und Systemabstürze bis zum Datenverlust. Dennoch interessieren sich immer weniger Führungskräfte für dieses Thema. Das können wir zumindest für unsere Kundschaft nicht so stehen lassen. Also erhalten Sie jetzt eine ausführliche Begründung, warum Sie sich endlich mehr mit dem Thema Sicherheit in der Stromversorgung befassen müssen.
Fakten zum Thema „Stromausfall“
Berlin hat mehr als 450 Ausfälle mit mehr als 5 Minuten pro Jahr
Entsprechend einer Antwort der Berliner Wirtschaftsverwaltung auf eine Anfrage eines Abgeordneten wurden allein im Jahr 2020 insgesamt 468 „Versorgungsunterbrechungen“ mit mehr als 100 betroffenen Haushalten und einer Dauer von mehr als fünf Minuten registriert. In den Jahren zuvor waren es 478 (2019), 576 (2018) beziehungsweise 458 (2017). Der Durchschnitt der letzten neun Jahre liegt bei 462 Ausfällen.
Dresden, September 2021
An einem Montagnachmittag (13.09.2021) ist in Dresden sowie den umliegenden Städten und Gemeinden für etwa 30 Minuten der Strom ausgefallen. Dabei waren in der sächsischen Landeshauptstadt zwischenzeitlich 300.000 Haushalte und Firmen ohne Strom. Nach ersten Untersuchungen geht die Polizei inzwischen von einem Unfall aus, der zu der Störung geführt hat. Wenn es nicht so ernst gewesen wäre, hätte auch gelacht werden dürfen, denn schuld war ein Luftballon.
Rosenheim, September 2021
Erneut gab es am 14.09.2021 einen größeren Stromausfall in Deutschland: In Rosenheim waren weite Teile der Stadt kurze Zeit ohne Stromversorgung. Wie die Stadtwerke mitteilen, fiel der Strom um 13.02 Uhr aus. Betroffen waren die gesamte Innenstadt sowie der nördliche und der südöstliche Stadtbereich. „Bereits nach acht Minuten konnten um 13.10 Uhr wieder alle Kunden versorgt werden“, schreiben die Stadtwerke. Die genaue Schadensursache werde aktuell noch geprüft, heißt es weiter. Man gehe von einem technischen Defekt bei Wartungsarbeiten aus. Menschen seien nicht zu Schaden gekommen.
Reaktionen und Folgen
Diese zwei aktuellen Meldungen aus der Berliner Morgenpost, dem BR und dem Zeitungsportal www.saechsische.de sind einfach quasi tagesaktuelle Beispiele für Stromausfälle, wie sie tatsächlich täglich in Deutschland vorkommen. Die Tendenz ist nicht, wie häufig unterstellt, steigend und die Ausfälle haben auch nichts mit dem grösser gewordenen Anteil aus erneuerbaren Quellen zu tun. Und: die Versorgungsqualität in Deutschland ist zwar immer noch besser als in manch anderen Staaten, aber das hat auch nicht so viel zu bedeuten. Trotzdem: So weit, so gut und alles ist ganz normal.
Schauen wir mal etwas genauer hin und beginnen bei den aktuell Betroffenen aus dem Umland von Dresden. Halbleiterhersteller Infineon hat für Sicherheits- und Verwaltungs-IT eine USV sowie eine Netzersatzanlage, für die Produktion keines von beidem. Der benachbarte Halbleiterhersteller Globalfoundries hat zwei eigene Energieversorgungszentren – unabhängig vom öffentlichen Netz. „Das hat uns vor großem Schaden bewahrt“, sagte Unternehmenssprecher Jens Drews“ (heise.de). Bei Infineon erklärt man: „Die Höhe des Schadens ist vorerst noch unklar.“
Ja und, was nun?
Jedes Unternehmen, sei es die öffentliche Verwaltung, ein Steuerberatungsunternehmen oder ein Unternehmen der produzierenden Wirtschaft, ein Handwerker oder ein Krankenhaus, sie alle müssen entsprechend ihren gegebenen Anforderungen ein Konzept zur Sicherstellung der Stromversorgung haben und dem entsprechende geeignete technische und/oder organisatorische Massnahmen treffen. Das klingt ein wenig nach der berüchtigten TOM-Liste, die uns allen aus dem BDSG und der DSGVO bekannt ist (oder etwa nicht?!). Und genau das ist der Punkt, auf den ich hier ziele: Wir haben nicht nur das ureigenste Interesse daran (realistisch: wir sollten …), dass ein Stromausfall im Unternehmen möglichst wenig, idealerweise keinen Schaden anrichtet. Wir haben sogar die gesetzliche Verpflichtung dazu.
Begriffe und Grundlagen
Deshalb wäre es also vielleicht nicht so schlecht, über die Grundlagen zum Thema USV und Netzersatzanlagen informiert zu sein. Also los, geginnen wir zunächst wie immer mit den Basics, also mit Begriffserklärungen.
Stromversorgung
Ja, der Witz „Der Strom kommt aus der Steckdose!“ ist allseits bekannt. Kommen wir deshalb gleich zu den Fakten. Die Stromversorgung liegt meist in Form von Drehstrom oder 3-Phasen-Wechselstrom vor. Jede Phase liefert 230 Volt, während zwischen den Phasen jeweils 400 Volt anliegen. Letztere wird z.B. für geeignete Kochherde, Schweissgeräte oder andere Maschinen gebraucht. Meistens arbeiten Haushalte oder Büros mit 230 Volt.
https://de.wikipedia.org/wiki/Dreiphasenwechselstrom
Unterbrechungsfreie Stromversorgung
Diesen Begriffsbandwurm kürzen wir gern mit „USV“ ab. Das ist eine Bezeichnung für eine Akku- (nicht Batterie!) gestützte Stromversorgung. Für die IT sollte sie in Form einer Online-USV vorliegen. Diese speist sich aus dem Versorgernetz. Dabei werden die integrierten Akkus entsprechend ihrem aktuellen Ladezustand permanent nachgeladen. Sie versorgen die Verbraucher mit einer sehr stabilen und sauberen Wechselspannung mit exakt 50 Hz und 230 Volt. Das ist eine gute Sache, denn so schont man empfindliche Elektronik.
Diese saubere Wechselspannung erzeugt man aus der 12 Volt Gleichspannung der Akkus. Die Umformung zu einer Wechselspannung übernimmt ein sogenannter Wechselrichter. Die Online-USV versorgt die Verbraucher mit einer stabileren und saubereren Versorgungsspannung, als der Netzversorger sie liefert. Wenn der Versorger ausfällt, kommt die Betriebsspannung für die Verbraucher aus den Akkus. Sobald der Versorger wieder liefert, werden die Akkus wieder geladen. Diese Beschreibung gilt für den Fall, dass der Ausfall nur kurze Zeit anhält und die Kapazität der Akkus solange ausreicht.
https://de.wikipedia.org/wiki/Unterbrechungsfreie_Stromversorgung
Netzersatzanlagen
Eine Netzersatzanlage ist meist ausgeführt als Benzin- oder Diesel-Aggregat. Dazu verwendet man häufig Schiffsdiesel. Diese Aggregate liefern bei einem Stromausfall meist Drehstrom oder als kleinere Version auch nur Wechselstrom. Die Größenordnungen bewegen sich zwischen kleinen, 20 Kg schweren Geräten mit Tragegriff und etwas größeren, mehrere Tonnen schweren Exemplaren auf LKW-Anhängern oder größer.
https://www.energie-lexikon.info/notstromversorgung.html
Sichere Stromversorgung durch das Trio
Diese drei, nämlich die Versorgungsspannung, die USV und die Netzersatzanlage spielen nun nach einem festen Drehbuch zusammen. Wenigstens in der Theorie. Und das geht so:
Status 1: Normalbetrieb
Die Betriebsspannung des Netzversorgers liegt vor, sie wird durch die USV geglättet und an die Verbraucher geliefert. Die Netzersatzanlage ist nicht in Betrieb, in grösseren Anlagen wird sie auf einer betriebsnahen Temperatur gehalten.
Status 2: USV-Betrieb
Die Betriebsspannung des Netzversorgers liegt nicht vor, die Verbraucher werden durch die wechselgerichtete Gleichspannung (nun Wechselspannung) versorgt. Die Umschaltung erfolgte transparent, die Verbraucher haben nichts bemerkt. Je nach Kapazität der integrierten Akkus und Menge der verbrauchten Leistung dauert dieser Zustand einige wenige Minuten. Dieser Zustand sollte detektiert und entsprechende Maßnahmen eingeleitet werden.
