Kolumne

Ein europaweiter Strom- und Infrastrukturausfall

Risiko Blackout

Herbert Saurugg15.06.2015, 21:33

Ein Blackout – ein plötzlicher, überregionaler und länger andauernder Strom- und Infrastrukturausfall – führt in kürzester Zeit zu weitreichenden Dominoeffekten und zum Ausfall bzw. zur starken Beeinträchtigung fast aller Kritischen Infrastrukturen. Damit kommt das gesellschaftliche und wirtschaftliche Leben innerhalb kürzester Zeit zum Erliegen. Um die absehbaren Folgeschäden in Unternehmen zu minimieren, sind umfangreiche Überlegungen und Vorbereitungen, sowie die aktive Einbindung des Personals und der Bevölkerung unverzichtbar.

Das europäische Stromversorgungssystem zählt zu den verlässlichsten der Welt. Dennoch nehmen seit Jahren die Warnungen vor möglichen Blackouts zu. Dabei ist durchaus ein  Schlagabtausch zwischen der bisher etablierten, zentralisierten und der neuen, zunehmend dezentralisierten Stromerzeugungswelt zu beobachten.

Sich rasch ändernde Rahmenbedingungen

Gleichzeitig nehmen jedoch von der öffentlichen Wahrnehmung weitgehend unbeachtet die Instabilitäten im europäischen Stromversorgungssystem massiv zu. Dabei spielen eine Reihe von Faktoren eine Rolle, die häufig nur isoliert betrachtet werden. Beginnend von der zunehmenden Marktfokussierung und der damit einhergehenden Vernachlässigung von physikalischen Grenzen, bis hin zum einseitigen Umbau der Stromerzeugungslandschaft, ohne dabei das Gesamtsystem im erforderlichen Ausmaß und der notwendigen Geschwindigkeit zu berücksichtigen. Ein System ist jedoch mehr als die Summe der Einzelelemente. Entscheidend sind die Verbindungen ("unsichtbaren Fäden") zwischen den Elementen. Diese Zusammenhänge und Wechselwirkungen werden jedoch gerne außer Acht gelassen. Systeme weisen  eine gewisse Belastungstoleranz auf. Wird diese aber dauerhaft überstrapaziert, steigt die Wahrscheinlichkeit für einen Ausfall beziehungsweise Zusammenbruch des Systems. Dabei geht es nicht um den Eintrittszeitpunkt, sondern um die damit verbundenen Konsequenzen, was häufig vernachlässigt wird.

Viele mögliche Auslöser

Ganz abgesehen davon, gibt es eine ganze Reihe von möglichen Auslöseereignissen, die zu einem Blackout führen können (etwa technische Störungen und Fehler, menschliches Versagen, Naturereignisse, Sonnenstürme, Cyber-Angriffe, Terroranschläge etc.). Wie bisherige Ereignisse auf anderen Kontinenten gezeigt haben, führt in der Regel eine Verkettung von an und für sich beherrschbaren Störungen zum Dominoeffekt, was heute innerhalb weniger Sekunden zum Ausfall der Stromversorgung in weiten Teilen Europas führen kann.

Sicherheits- beziehungsweise Verletzlichkeitsparadoxon

Nur weil das bisher nicht passiert ist, bedeutet das nicht, dass das auch für die Zukunft garantiert ist. Ganz im Gegenteil, wir verlassen uns hier zu sehr auf die stabilen Zeiten der Vergangenheit und übersehen dabei die sich immer rascher ändernden Rahmenbedingungen ("Rückspiegeleffekt").

Aufgrund der bisherigen sehr hohen Versorgungssicherheit gehen viele Menschen und Entscheidungsträger davon aus, dass ein solches Szenario nicht möglich ist. Hier liegt ein Sicherheits- bzw. Verletzlichkeitsparadoxon vor. Je sicherer sein System scheint, desto anfälliger wird es gegenüber großen Störungen und desto weniger sind die Menschen auf einen solchen Fall vorbereitet. Es fehlen generell die Handlungskompetenzen, um mit derartigen Situationen und den Auswirkungen umzugehen.

Viele Insider sind sich jedoch einig, dass es nicht mehr eine Frage des ob, sondern nur mehr des wann ist, bis es in Europa zu einem derartigen Ereignis kommt. Nicht, weil die Netzbetriebsmannschaften nicht eine hervorragende Arbeit machen würden, sondern weil Fehlentwicklungen und Systemüberlastungen auf Dauer nicht beherrschbar sind. Eine Erfahrung, die man von zahlreichen technischen Katastrophen ableiten kann (vgl. Charles Perrow, Normal Accident Theory).

Folgen eines Blackouts

Häufig wird angenommen, dass ein Blackout nur ein etwas größerer Stromausfall ist und dass die dafür vorhandenen Notfallpläne ausreichen würden. Ein folgenschwerer Trugschluss. Ein Blackout führt zeitnah zum Ausfall weitgehend aller wichtigen stromabhängigen Infrastrukturen.

Je nach Einschätzung wird im Minimum von einer halb- bis zu mehrtägigen Stromunterbrechung ausgegangen. Voraussetzung ist dabei, dass es zu keinen wesentlichen Infrastrukturschäden gekommen ist, was wiederum vom Auslöseereignis abhängig ist. Beim zu erwartenden Systemkollaps sind diese Zeiten durchaus realistisch.

Zeitnah mit dem Strom fällt so gut wie die gesamte Telekommunikation aus. Damit stehen die beiden wichtigsten Kritischen Infrastrukturen, ohne die so gut wie gar nichts funktioniert, nicht mehr zur Verfügung. Ohne technische Kommunikation zerfällt die Gesellschaft in Kleinststrukturen. Ein Krisenmanagement, wie wir das gewohnt sind und erfolgreich einsetzen, ist kaum beziehungsweise nur mehr punktuell möglich. Hier hilft nur mehr eine Selbstorganisation auf lokaler Ebene.

Zeitverzögert muss in vielen Regionen auch eine Beeinträchtigung oder sogar der Ausfall der Wasserversorgung erwartet werden, da auch hier häufig elektrische Pumpen zum Einsatz kommen. Weit früher ist die Abwasserentsorgung betroffen. Natürlich gibt es in einzelnen Bereichen notstromversorgte Pumpen. Doch eine Kette ist bekanntlich nur so stark, wie ihr schwächstes Glied.

Zum anderen kommt eine aktuelle Untersuchung aus Deutschland zur Treibstoffqualität von Notstromeinrichtungen zur Erkenntnis, dass 60 Prozent des beprobten Diesels zum Zeitpunkt der Probennahme oder in naher Zukunft nicht mehr verwendbar war, beziehungsweise dass dieser nur bei acht Prozent uneingeschränkt verwendbar ist (siehe www.saurugg.net). Wenn nicht einmal die, die vorgesorgt haben, sicher einen Notbetrieb aufrecht erhalten können, dann übersteigen die möglich Folgen wohl unsere Vorstellungskraft. Ganz zu schweigen davon, dass die Treibstoffversorgung bei einem solchen Szenario ebenfalls ausfällt.

Auch wenn die Stromversorgung wieder verfügbar ist, wird es Tage oder länger dauern, bis die anderen Infrastrukturen wieder halbwegs sicher zur Verfügung stehen. Denn für ein solches Szenario gibt es kaum Notfallpläne. Viele technische Infrastrukturen sind über Jahre, wenn nicht Jahrzehnte, gewachsen und seither permanent im Betrieb. Diese aus einem unsicheren Zustand wieder hochzufahren wird daher zu einer enormen Herausforderung mit zahlreichen Stolpersteinen. Ganz zu schweigen von der Versorgung der Bevölkerung mit lebenswichtigen Gütern, sind doch unsere heutigen Logistikprozesse und -ketten hochgradig verzahnt und optimiert. Auch hier müssen längerfristige Einschränkungen und Engpässe erwartet werden. Die damit verbundenen wirtschaftlichen Schäden sind kaum abschätzbar. Ein europäisches Forschungsprojekt kommt zum Schluss, dass ein 24-stündiger, österreichweiter Stromausfall volkswirtschaftliche Schäden von über einer Milliarde Euro verursachen würde. Für Deutschland werden Kosten von rund 10 Milliarden Euro errechnet (www.blackout-simulator.com). Jedoch sind dabei Sekundärschäden nicht berücksichtigt, womit die ausgewiesenen Kosten eher im unteren Bereich liegen dürften.

Auswirkungen auf Unternehmen

Unsere heutigen hoch optimierten und synchronisierten Logistikprozesse sind völlig von der funktionierenden Strom- und IT-Versorgung abhängig. Bei einem Blackout brechen daher in Unternehmen zeitnah die Produktionsprozesse zusammen, etwa auch, wenn noch entsprechende Notstromversorgungsfähigkeiten vorhanden sind, da es viele externe Abhängigkeiten gibt. Durch den raschen Ausfall der Telekommunikation (Festnetz, Mobilfunk aber auch Internet) ergeben sich erhebliche Herausforderungen, um Produktionsprozesse sicher herunterfahren zu können. Ohne entsprechende Vorkehrungen ("Offline-Pläne", die automatisch aktiviert werden), drohen schwerwiegende Folgeschäden.

Unternehmer schätzen Betriebsunterbrechungen als eines der größten Geschäftsrisiken ein (vgl. www.saurugg.net). Gleichzeitig wird das Thema "Blackout" und die weitreichenden Folgen völlig unterschätzt. Die wesentlichste Frage für Unternehmer ist daher: Kann ich es mir als Unternehmer leisten, unvorbereitet überrascht zu werden?

Ressourcen wie Zeit, Geld, Engagement und Aufmerksamkeit sind überall nur begrenzt verfügbar und häufig zur Bewältigung der Alltagsherausforderungen gebunden. Ein Blackout kann jedoch rasch, insbesondere in produzierenden Bereichen (vgl. Schäden nach Stromausfall an Uni Bochum noch nicht absehbar unter www.saurugg.net), zu existenzbedrohenden Auswirkungen führen.
Hinzu kommt, dass in unserer hoch vernetzten Welt die innerbetriebliche Auseinandersetzung alleine nicht ausreicht. Eine nicht zu unterschätzende Gefahr geht nämlich von unzureichend vorbereiteten Partnern (unter anderem Lieferanten) und möglicherweise auch von Kunden aus. Denn wenn diese in Folge eines Blackouts ausfallen beziehungsweise sich Produkte nur mehr eingeschränkt leisten können, hat das unmittelbare Auswirkungen auf Unternehmen. Eine rein betriebswirtschaftliche und effizienzorientiert Beurteilung greift daher zu kurz und berücksichtigt nicht die langfristigen Folgen.

Unternehmen können daher durch eine aktive Auseinandersetzung über ihre unmittelbaren Betriebs- und Betrachtungsgrenzen hinaus (Lieferanten, Personal, etc.) einen ganz wesentlichen Beitrag zur Erhöhung der gesamtgesellschaftlichen Resilienz beitragen.

Der bisher kaum geläufige Begriff der Resilienz bezeichnet die Fähigkeit eines Systems durch entsprechende Anpassung, Flexibilität, Robustheit, Redundanzen, Selbstregenerations- beziehungsweise Selbstorganisationsfähigkeit auch unter Störungen stabil zu bleiben, die Stabilität wieder rasch herzustellen oder sich dadurch sogar weiterzuentwickeln. Sie bedeutet daher deutlich mehr als der bisher häufig praktizierte passive (Selbst-)Schutz, um Störungen abzufangen oder auszuschließen. Resilienz ermöglicht die Aufrechterhaltung von wesentlichen (Grund-)Funktionen eines Systems auch bei unerwarteten Bedingungen beziehungsweise Ereignissen. Im Gegensatz zu einer reinen Sicherheits- bzw. Risikobetrachtung erfolgt die Resilienz- und Robustheitsbetrachtung unabhängig vom Szenario und ermöglicht so einen besseren Umgang mit Unsicherheiten generell. Dabei stehen nicht mögliche Auslöseereignisse sondern die möglichen Konsequenzen im Vordergrund.

Wie mittlerweile die Praxis zeigt, führt die Auseinandersetzung mit dem Thema "Blackout" auch zu positive Rückwirkungen bei der Bewältigung von alltäglichen Problemstellungen, da die innerbetrieblichen und persönlichen Handlungskompetenzen im Umgang mit schwierigen Rahmenbedingungen, Störungen und Unsicherheiten verbessert werden.

Tiefergehende Hintergrundinformationen und Fragestellungen zum Thema "Mein Unternehmen auf ein Blackout vorbereiten" sind im gleichnamigen Praxisleitfaden unter www.saurugg.net zu finden.

Wenn die Stromversorgung wieder funktioniert


Auch wenn nach Stunden die Stromversorgung wieder funktioniert, sind die dabei entstandenen Probleme noch lange nicht gelöst. So muss etwa noch mit einem längeren Ausfall der Telekommunikationseinrichtungen und damit der gesamten Versorgungsketten gerechnet werden. Mit jeder Stunde Stromausfall steigen die Probleme exponentiell an und desto länger wird die Rückkehr zur Normalität dauern.

Die Wiederaufnahme des Betriebes sollte in jedem Fall erst nach Gewährleistung einer sicheren und stabilen Stromversorgung erfolgen. Dazu muss die Stromversorgung auf europäischer Ebene wieder stabil funktionieren, da es beim weiteren Netzwiederaufbau zu Rückschlägen und erneuten Totalausfällen kommen kann. Ein Rückschlag während der kritischen Wiederhochfahrphase kann zu katastrophalen Auswirkungen führen. Zum anderen muss geklärt sein, ob auch die externen Abhängigkeiten (etwa Infrastrukturen, Lieferanten, Kunden) wieder handlungsfähig sind. Sollte es im eigenen Bereich zu Schäden gekommen sein, dann ist zu erwarten, dass die Bewältigungskapazitäten von externen Dienstleistern überlastet sein werden, da derartige Schäden wahrscheinlich auch andere Kunden betreffen. Ein hoher Gleichzeitigkeitsfaktor kann rasch zum Flaschenhals werden, etwa auch, wenn es darum geht, Notstromeinrichtungen nachzubetanken.

Viele Herausforderungen werden erst in der Diskussion wirklich bewusst, wenn Erfahrungen aus dem täglichen Betrieb einfließen. Daher sind diese Auseinandersetzungen unverzichtbar und wesentlicher Bestandteil einer seriösen Vorbereitung.

Was können wir tun?

Vernetzung schafft viele Vorteile, schafft aber auch Schattenseiten, die meist erst zeitverzögert auftreten. Der bisherige Ansatz – das ist ja bisher auch noch nicht passiert, daher wird das auch in Zukunft so sein und irgendwer ist schon verantwortlich und zuständig – ist fahrlässig und kommt einer Realitätsverweigerung gleich. Wir sind abhängig, nur vergessen wir das gerne.

Kurzfristig bleibt uns nur die Zeit, sich auf die Möglichkeit eines solchen Szenarios einzustellen und vorzubereiten. Der erste Schritt dazu ist, zu wissen, dass so etwas überhaupt möglich ist und welche Folgen damit verbunden sein könnten. Der zweite Schritt ist eine intensive Diskussion innerhalb des eigenen Bereichs, aber auch über diese Grenzen hinaus. Denn überall gibt es wechselseitige Abhängigkeiten, die berücksichtigt werden müssen. Die meisten Vorbereitungen sind auf organisatorischer und kommunikativer Ebene zu treffen. Wie die Praxis  zeigt, gibt es jedoch gerade hier die größten Lücken und den größten Handlungsbedarf.

Fehlende Risikokommunikation

Die größte Herausforderung ist, nach einem solchen Ereignis möglichst rasch in einen gesellschaftlichen und betrieblichen Notbetrieb überzugehen, um danach wieder möglichst bald zur Normalität zurückkehren zu können. Ohne Vorbereitung und einer aktiven Einbindung des Personals und der Bevölkerung ist das jedoch kaum möglich. In der Krise wird die Bevölkerung kaum für Handlungsanweisungen zugänglich sein ("Tunnelblick"). Durch eine bisher kaum vorhandene, aber zwingend erforderliche Risikokommunikation, wird der Bevölkerung aber auch Unternehmen die Möglichkeit genommen, sich mit diesem Thema auseinanderzusetzen und sich selbstverantwortlich vorzubereiten. Das würde im Anlassfall die organisierte Hilfe wesentlich entlasten. Zum anderen führt die mangelhafte Vorbereitung der Bevölkerung auch dazu, dass für Unternehmen das Personal einen großen Unsicherheitsfaktor darstellt, insbesondere, wenn ein Notbetrieb aufrechterhalten werden muss. Daher liegt es durchaus in der Verantwortung und im Eigeninteresse von Unternehmen, das eigene Personal entsprechend auf dieses Szenario vorzubereiten. Nur dann werden im Anlassfall dem Unternehmen auch die entsprechenden Ressourcen zur Verfügung stehen. Zum anderen muss das Schlüsselpersonal zum eigenverantwortlichen Handeln im Falle eines Blackouts angehalten werden, um notfalls selbstständig in einen sicheren Zustand herunterzufahren, wenn etwa keine Entscheidungsträger erreichbar sind.

Ableitungen für Unternehmen

Unsere Wirtschaft und unser gesamtes gesellschaftliches Lebens ist hochgradig vernetzt und von vielen Faktoren abhängig, die uns im täglichen Betrieb kaum bewusst werden. Das fatale ist nicht, dass etwas ausfallen oder passieren kann, sondern dass wir nicht darauf vorbereitet sind und sicheren Rückfallebenen zu wenig Beachtung schenken.

Dieser Beitrag soll dazu eine dringend erforderliche Diskussion anstoßen und mit zwei Zitaten enden:

"Wir sind abhängig vom Strom, nur vergessen wir das, weil er immer da ist. Einen kompletten Stromausfall haben wir noch nicht erlebt – aber – wären wir darauf vorbereitet?" Schweiz im Dunkeln (youtu.be/NMWZwkv0qto)

"Die Folgenanalysen haben gezeigt, dass bereits nach wenigen Tagen im betroffenen Gebiet die flächendeckende und bedarfsgerechte Versorgung der Bevölkerung mit (lebens)notwendigen Gütern und Dienstleistungen nicht mehr sicherzustellen ist. (…) Aufgrund der nahezu vollständigen Durchdringung der Lebens- und Arbeitswelt mit elektrisch betriebenen Geräten würden sich die Folgen eines langandauernden und großflächigen Stromausfalls zu einer Schadenslage von besonderer Qualität summieren. Betroffen wären alle Kritischen Infrastrukturen, und ein Kollaps der gesamten Gesellschaft wäre kaum zu verhindern. Trotz dieses Gefahren- und Katastrophenpotenzials ist ein diesbezügliches gesellschaftliches Risikobewusstsein nur in Ansätzen vorhanden." [Studie des Büros für Technikfolgen-Abschätzung beim Deutschen Bundestag: Gefährdung und Verletzbarkeit moderner Gesellschaften durch Stromausfall, 2011]

Ergänzende Informationen

Autor:

Herbert Saurugg, MSc, war 15 Jahre Berufsoffizier des Österreichischen Bundesheeres, zuletzt im Bereich IKT-/Cyber-Sicherheit. Seit 2012 beschäftigt er sich vorwiegend zivilgesellschaftlich mit den möglichen Auswirkungen von systemischen Risiken, als Folge der steigenden technischen Vernetzung und der damit verbundenen Komplexitätssteigerung. Als Querdenker greift er Themen mit hoher gesellschaftlicher Relevanz, wie etwa das Thema "Blackout" oder "Wie muss ein robustes System gestaltet werden?", auf. Im Jahr 2013 hat er die zivilgesellschaftliche Initiative "Plötzlich Blackout!" – Vorbereitung auf einen europaweiten Stromausfall ins Leben gerufen. Seit dem Jahr 2014 betreibt er die Internetseite "Vernetzung & Komplexität" (www.saurugg.net) mit umfangreichen Hintergrundinformationen. Als Autor zahlreicher Fachpublikationen und Sprecher ist er als Fachexperte bekannt.

[ Bildquelle: © underverse / Fotalia ]


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