Versorgungs­sicherheit

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Was passiert bei einem Blackout in Gossau?
Ein Interview zum Thema Versorgungs­sicherheit

Elektrizität gehört zu den wichtigsten und unentbehrlichen Gütern unserer Zeit. Praktisch alle Errungen­schaften der zivilisierten Gesellschaft wie zum Beispiel Kommunikations­einrichtungen, Verkehrs­infrastrukturen oder die moderne Gesundheits­versorgung wären ohne Elektrizität nicht nutzbar. Daher hat die sichere Stromversorgung für die Stadtwerke Gossau erste Priorität.

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Ein aktuelles Interview mit Michael Ammann,
Leiter Netze bei den Stadtwerken Gossau

Aus Sicht Netz heisst Versorgungs­sicherheit, dass die Leitungen jederzeit funktionieren. Nur funktionierende Leitungen können Trinkwasser, Gas und Strom übertragen und zu unseren Kundinnen und Kunden transportieren. 

Das Elektrizitäts­netz ist dabei die Grundlage für eine funktionierende Gas- und Wasser­versorgung. Ohne Strom kann auf die Dauer keine Wasser- und Gasversorgung erfolgen.

Wir dokumentieren jeden Leitungsschaden. 

Im Jahr 2020 sind beim Trinkwasser drei Leitungsschäden an Haupt- und Versorgungs­leitungen aufgetreten. Im Gasnetz hatten wir im Jahr 2020 keinen Leitungsschaden zu verzeichnen. Beim Stromnetz misst man sowohl die Dauer der Leitungs­­unterbrüche pro Jahr in Minuten (SAIDI) als auch die Anzahl Leitungs­unterbrüche pro Jahr (SAIFI). Die aktuellsten Werte der Stadtwerke Gossau aus dem Jahr 2018 betragen 10 Minuten (SAIDI) resp. 0.08 (SAIFI), was bedeutet, dass wir durch­schnittlich alle 12 Jahre einen ungeplanten Ausfall des Stromnetzes hatten. 

Schäden am Trinkwasser­leitungsnetz können wir hören. Hierzu setzen wir über das ganze Netz verteilt spezielle Mikrofone ein, welche sich ändernde Strömungs­­geräusche detektieren. Das Gasnetz wiederum muss alle zwei Jahre vollständig abgelaufen und gründlich kontrolliert werden. Schäden an der Leitung können aber auch entdeckt werden, indem die Druck­­verhältnisse überwacht werden. Wenn sich diese ändern, kann das Hinweise auf ein Leck geben. 

Das Erkennen von Leitungs­schäden ist bei der Trinkwasser- und Gas­versorgung recht aufwändig. Beim Strom ist es hingegen leicht. Strom­ausfälle sind sehr rasch erkennbar und werden sofort kommuniziert und dokumentiert.

Im Vergleich mit anderen Werken stehen die Stadtwerke gut da. Bei der Trinkwasser- und Gasversorgung sind die Vergleichs­zahlen nicht bekannt. Wir gehen aber davon aus, dass diese überdurch­schnittlich gut sind. 

Bei der Strom­versorgung liegen detaillierte Vergleichs­ergebnisse aus dem Jahr 2018 vor. Bei den Indikatoren SAIDI und SAIFI liegen wir deutlich unter dem Landesmittel bzgl. Ausfalldauer und -häufigkeit.

Die grösste Heraus­forderung birgt wohl der anstehende Umbau des Stromnetzes. So werden wir in den nächsten Jahren die Transformation von zentralistisch nach dezentral organisierten Stromnetzen bewältigen müssen. Wo früher wenige grosse Kraftwerke die Netztopologie vorgaben, sind heute und in Zukunft viel mehr mittlere und kleinere Kraftwerke anzutreffen, welche eine andere Netzform nötig machen. 

Für einen stabilen Netzbetrieb müssen sich in einem Stromnetz Produktion und Verbrauch jederzeit die Waage halten. Photovoltaik- und Wind­kraftwerke sind vom Wetter abhängig. Man kann also Verbrauch und Produktion von elektrischer Energie nicht mehr in der Grössenordnung aufeinander abstimmen, wie das mit den vergleichsweise wenigen grossen Kraftwerken früher der Fall war. Um diesem zufälligen Element begegnen zu können, werden mehr Speichermöglichkeiten gebaut werden müssen und der Stromverbrauch muss vermehrt gesteuert werden. 

Bei der Stromversorgung müssen wir zudem kontinental denken. Gerade das Beispiel Texas im vergangenen Februar zeigt, wie anfällig isolierte Stromnetze auf äussere Einflüsse sein können. Entsprechend müssen wir den Ausbau und die Stärkung der europaweiten Höchst­­spannungs­­verbindungen weiter forcieren. Es muss in Zukunft möglich sein, die rauen (und dafür produktiven) Herbstwinde in der Nordsee mittels Windrädern energie­­technisch auszunutzen, um auch Länder im südlichen Europa versorgen zu können. 

Für die Trinkwasser- und Gasversorgung ist eine funktionierende Stromversorgung das Wichtigste. Beim Trinkwasser müssen wir dem Klimawandel begegnen. Um längere Trocken­perioden überbrücken zu können, müssen die vorhandenen Quell- und Grundwasser­fassungen sowie die zugehörigen Reservoire stetig unterhalten und ausgebaut werden. Was beim Stromnetz gilt, hat auch beim Trinkwasser seine Richtigkeit. Je dichter ein Leitungsnetz vernetzt ist, desto grösser ist die Versorgungs­sicherheit. Auch eine Spinne hängt ihr Netz nicht an einem Faden auf. Stattdessen versucht sie, so viele Haltepunkte wie möglich zu finden. 

Eine weitere grosse Herausforderung ist die IT-Sicherheit. Energieversorger haben in den meisten Fällen noch zu wenig Know-how was die IT-Infrastruktur und deren Einbruch­sicherheit betrifft. Trotzdem werden immer mehr webbasierte, vernetzte Werkzeuge und Applikationen genutzt, was zu Sicherheitsrisiken führen kann. Auch hier ein Beispiel aus Nordamerika: Kürzlich gelang es einem Hacker, in die Leittechnik eines Trinkwasser­versorgers in Florida einzudringen. Er hat dabei die Beigabe von Natronlauge vervielfacht. Nur durch Glück konnten tödliche Konsequenzen für die Kunden in letzter Sekunde verhindert werden. 

Um solchen Vorfällen zuvorzukommen, schalten wir vieles noch von Hand. So kann z.B. keiner unserer Mittelspannungsschalter von der Leitstelle aus geschalten werden. Jede Schalthandlung muss vor Ort getätigt werden.

Geplante Unterbrüche bei der Strom-, Trinkwasser- oder Gasversorgung können zwar ärgerlich sein, sie haben in der Regel aber keine grossen Auswirkungen. Die Stadtwerke Gossau informieren, wenn immer möglich, drei Arbeitstage vor einer Abschaltung. 

Ungeplante und kurzfristige Abschaltungen oder Spannungs­einbrüche im Stromnetz sind hingegen für die Industrie sehr ärgerlich. Grosse Maschinen schalten bei Spannungs­einbrüchen automatisch ab. 

Das grösste Risiko sind längere Strom­ausfälle. Bei einem Strom­unterbruch von mehr als 24 Stunden wird auch die Trinkwasser­versorgung in Mitleidenschaft gezogen. Je nach Verbrauch reichen die Reserven in den Reservoirs dann nicht mehr aus. Mit Hilfe eines Notstrom­diesel­generators muss Wasser von den Grundwasser­pumpwerken in die Reservoire gepumpt werden. Dies bedingt wiederum die Verfügbarkeit von Diesel. Aber auch der Betrieb von Tankstellen ist an eine funktionierende Stromversorgung gebunden. Sie sehen, alles ist sehr eng miteinander verknüpft.

Wir bauen, wenn immer möglich, redundante Systeme auf. So sind die allermeisten unserer Trafostationen im Ring erschlossen. Das heisst, dass sie über zwei Einspeise­kabel verfügen. Nötig wäre grundsätzlich nur eines. Beim Kabelnetz können wir zusätzlich die Netzkonfi­guration so anpassen, dass auch mehrere Defekte an Leitungen beherrscht werden können und der Endkunde trotzdem keinen Versorgungs­unterbruch hat. 

Bei der Trinkwasser- und Gasversorgung achten wir ebenfalls auf diese Redundanz. Auch einen grösseren Defekt im Netz können wir beherrschen, ohne dass der Endkunde beeinträchtigt wird. 

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Wartung unserer Anlagen. Wir verfolgen hier das Konzept der präventiven Wartung. Wir pflegen unsere Anlagen also bevor ein Schaden auftritt. Zudem halten wir unsere Anlagen stets auf dem neuesten Stand der Technik. Nach Ablauf der Lebenszeit einer Komponente oder Anlage wird diese erneuert. Hierbei haben wir die sogenannte Badewannenkurve im Hinterkopf. Diese besagt, dass z.B. ein Transformator am Anfang und am Schluss seiner Lebenszeit technische Probleme verursacht. Am Anfang, weil evtl. etwas falsch montiert wurde oder eine Einstellung noch nicht passt. Am Schluss, weil dann Material­ermüdungen auftreten können.

Herr Ammann, besten Dank für Ihre ausführlichen und interessanten Antworten zu einem spannenden Thema!

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Michael Ammann

Für Sie da

Michael Ammann

Leiter Netze,
Mitglied der Geschäftsleitung

Bischofszellerstrasse 90, 9200 Gossau

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