Strommangel in Schweden: Meine Erfahrungen mit einem einfachen Wechselrichter als Notstromversorgung

18. Februar 2021

Wenn es um existenzielle Grundbedürfnisse geht, hört der Spaß nämlich auch bei mir auf. Dann macht man sich seine Gedanken und recherchiert. Die humanitäre Supermacht Schweden hat letztes Jahr mit Ringhals-1 und vorletztes Jahr mit Ringhals-2 zwei seiner voll funktionsfähigen Kernreaktoren für immer abgestellt, um das Klima zu retten und die alternativen Energien auszubauen. Technischer Unverstand haben zu dieser Entscheidung mit einer knappen Mehrheit im Parlament beigetragen. Jetzt wird der Strom knapp.

Ein großflächiges stabiles Hochdruckgebiet durch eine typische negative nordatlantische Oszillation (NAO) mit einem schwach ausgeprägten Azorenhoch und einem ebenso schwach ausgeprägten Islandtief sorgt derzeit (Januar / Februar 2021) dafür, dass die Windräder bei klirrender Kälte still stehen, weil kein Wind weht. Auf den wenigen Solaranlagen liegt Schnee. Der Solarstrom fällt somit trotz strahlender Sonne ebenfalls aus. Es handelt sich bei der NAO um eine ganz normale Großwetterlage, die nachweislich schon im letzten Interglazial, der Eem-Warmzeit, regelmäßig auftrat. Mit den Klimaveränderungen, durch welche die Klimageschichte seit Millionen von Jahren geprägt ist, hat diese ganz normale Kältewelle übrigens nichts zu tun.

Das schwedische Leitungsnetz ist durch den geförderten Bevölkerungszuwachs an seiner Kapazitätsgrenze angelangt, weshalb in Südschweden eine Genehmigung für neue Industriebetriebe erschwert ist. Besonders betroffen ist die Gegend um die Ballungszentren von Malmö und Göteborg. Dort soll es laut Facebook-Berichten vereinzelt schon zu stundenweisen Stromausfällen gekommen sein. Die Netzspannung liegt manchmal nur bei 210 Volt (normal 230 Volt) und darunter.

Im dünn besiedelten Nordschweden gibt es hingegen reichlich Strom aus Wasserkraft. Allerdings sind die Leitungen in das dicht besiedelte Südschweden an ihrer Kapazitätsgrenze. Schweden bezieht seinen Strom auch aus Norwegen, das dank Wasserkraft einen Überschuss an Strom produziert.

Die gern vorgetragene Behauptung  Schweden würde mehr als genug Strom produzieren, ist irreführend. Es kommt darauf an, dass der Strom gemäß der Nachfrage am richtigen Ort zum richtigen Zeitpunkt vorhanden ist. Alle anderen Denkweisen führen zu einer planwirtschaftlichen Mangelwirtschaft, die in Deutschland dazu führte ein “Gesetz zur Spitzenglättung” einführen zu wollen, das aber noch nicht ganz vom Tisch ist. Dahinter verbirgt sich nichts anderes als Stromabschaltungen als den Regelfall anzusehen. Übrigens werden schon heute in Schweden https://www.di.se/debatt/elbristen-varst-for-industrin/ und Deutschland stromintensiven Betrieben zeitweise der Strom abgestellt. In Deutschland gibt es jedenfalls eine Entschädigung für den Betriebsausfall. Andernfalls wäre der Industriestandort nicht mehr wettbewerbsfähig.

Die Zeche  zahlt letztendlich der private Endverbraucher, der für die subventionierten Solaranlagen und Windkrafträder bezahlen muss. Durch das deutsche EEG (Energieeinspeisegesetz) muss der Strom von Solaranlagen und Windkrafträdern immer zu garantierten Preisen abgenommen werden. Das führt dazu, dass im ungünstigsten Fall der überschüssige Strom zu negativen Strompreisen verkauft werden muss. Große Stahlwerke im Ausland heizen dann ihren Stahl auf und verdienen mit dieser Entsorgung des Stroms Geld, das hauptsächlich von den Privathaushalten kommt.

Nun ist im schwedischen Winter die Netzstabilität besonders gefährdet, weil viele Haushalte für die weit verbreiteten Wärmepumpen (Luft- und Erdwärmepumpen) Strom benötigen. Wegen der hohen Strompreise mussten große Papierfabriken vorübergehend ihren Betrieb einstellen, da ihr wirtschaftlicher Betrieb nicht mehr möglich ist.

In Karlshamn musste ein Schwerölkraftwerk https://sv.wikipedia.org/wiki/Karlshamnsverket seinen Betrieb aufnehmen, das als Notfallreserve gedacht ist. Die schwedische Stromversorgung befindet sich demnach während eines ganz normalen Winters im Notbetrieb.  Die volkswirtschaftlichen Schäden sind spürbar und erzeugen menschliches Leid, wenn Arbeitsplätze verloren gehen.

Um im Falle eines Falles bei länger anhaltenden Stromausfällen nicht gänzlich ohne Strom dazustehen, habe ich mir für wenig Geld einen einfachen Wechselrichter zugelegt. Für unsere Heizung kann im Falle eines Stromausfalls übrigens ein Kaminofen dienen, der nur Holz benötigt. Frieren müssen wir bei einem Blackout nicht. Wir sind also fein raus im Gegensatz zu Bewohnern von Hochhäusern, die dann ohne Wasser, Heizung, Klospülung und Fahrstuhl sich in einer ernsthaften und unangenehmen Lage befinden.  Wegen der gestiegenen Strompreise heizen wir jetzt so oder so vermehrt mit Holz und weniger mit Erdwärme.

Auf das Staubsaugen verzichten, um die Klimaerwärmung zu vermeiden? Es sei noch erwähnt, dass das staatliche schwedische Fernsehen SVT am 6. Februar 2020 empfahl an besonders kalten Tagen auf das Staubsaugen zu verzichten, um Strom zu sparen und das Klima zu retten, da Schweden gezwungen ist aus Deutschland und Polen Strom zu importieren, der aus Braunkohle gewonnen wird ( https://www.svt.se/nyheter/inrikes/pausa-dammsugaren-i-ett-par-dagar-for-klimatets-skull ). Der Filmbeitrag dort ist ernst gemeint und keinesfalls als Satire zu verstehen.

Klirrende Kälte bei einem strahlend blauen Himmel in Schweden. Der Wintertraum bei nächtlichen -19 °C wird schnell zum Albtraum, wenn die Stromversorgung wegen Überlastung durch die weit verbreiteten Heizungsanlagen mit Wärmepumpen zusammenbricht.

Und nun zu meinem Wechselrichter: Mein vorliegender Wechselrichter  liefert laut Werbeaussage einen “modifizierten Sinus”. In der Fachsprache werden solche Wechselrichter laut

https://de.wikipedia.org/wiki/Wechselrichter

als Rechteck- und Trapezwechselrichter bezeichnet. Sie sind erheblich kostengünstiger als solche Wechelsrichter, die einen echten Sinus liefern.

Der Wechselrichter an einer Starterbatterie als Behelfslösung für eine kleine Notstromversorgung.
Der modifizierte Sinus meines Wechselrichters liefert 300 Vss, was effektiv etwa 220 Volt entspricht.

Wikipedia über Trapez- und Rechteck-Wechselrichter: “Der Effektivwert von Rechteck- und Trapez-Wechselrichtern (im Handel auch als modifizierter Sinus- oder Quasi-Sinuswechselrichter bezeichnet) gleicht der Netzspannung, die Kurvenform ist jedoch rechteckig mit mehr oder weniger steilen Flanken. Rechteck- und Trapezwechselrichter lassen sich kostengünstiger herstellen als Sinuswechselrichter, da hier auf die aufwändige Pulsweitenmodulation, die im Sinuswechselrichter vorhanden ist, verzichtet wird. Die rechteckige Ausgangsspannung ist für manche Geräte, die damit betrieben werden, problematisch. Transformatoren, Motoren und Heizgeräte können zwar mit rechteckförmiger Spannung betrieben werden, die steilen Spannungsanstiege verursachen jedoch Störemissionen. Solche Wechselrichter sind unproblematisch für ohmsche Verbraucher (z. B. Glühlampen, Heizgeräte). Problematisch an Trapezwechselrichtern sind Geräte, die ihre Leistung durch Triacs steuern (Staubsauger, manche Kaffeemaschinen) – sie funktionieren eingeschränkt oder gar nicht.”

Meine persönliche Erfahrungen mit dem Wechselrichter: Im Leerlauf zieht der Wechselrichter 500 mA aus der Autobatterie. Eine 230 Volt LED-Lampe für 11 Watt benötigt etwa 1 Ampere Batteriestrom und liefert ein sehr helles  Arbeitslicht. Eine 60 Watt Glühlampe benötigt hingegen 5,5 Ampere.  Ein Akku-Schnellladegerät für Ni-MH-Akkus (AA und AAA) mit eingebautem Schaltnetzteil für eine Eingangsspannung von 110 bis 230 Volt ließ sich problemlos betreiben. Ein Notebook mit einem Schaltnetzteil für eine Eingangsspannung von ebenfalls 110 bis 230 Volt ließ sich ebenfalls ohne Probleme betreiben. Als Faustregel gilt, dass in der Regel alle  Schaltnetzteile, die für einen weiten Eingangsspannungsbereich ausgelegt sind, mit einem modifizierten Sinus funktionieren. Das Schaltnetzteil wandelt den Wechselstrom erst einmal in einen Gleichstrom um. Dazu kommt eingangsseitig im Schaltnetzteil ein Brückengleichrichter mit anschließendem Elko zum Einsatz, weshalb die Kurvenform am Eingang keinen großen Einfluss hat.

Spannungsverlauf an einem Netztrafo. Der Rechteckverlauf ist abgerundet. Induktive Verbraucher wie Motoren und Übertrager können eine höhere Verlustleistung am deformierten Sinus aufweisen und sich dadurch mehr als üblich erwärmen.

Eine Stichsäge mit Drehzahlregelung funktionierte ebenfalls. Die werde ich allerdings bei einem Stromausfall nie benutzen. Testweise wurde auch eine Heißluftpistole bei niedriger Stufe angeschlossen. Der Lüfter funktionierte und ein warmer Luftstrom kam aus dem Gerät.

Der Wechselrichter hat noch zwei USB-Anschlüsse, um seine Smartphones aufladen zu können, was sehr praktisch ist. Wer unterwegs nur sein Smartphone aufladen möchte, möge lieber zu kleinen USB-Adaptern greifen, die man in die Zigarettenanzünder-Buchse steckt.

Frontansicht des Wechselrichters. Links sind zwei USB-Buchsen, die 5 Volt liefern.

Dem Wechselrichter waren dicke Kabel mit Klemmen für eine Starterbatterie beigefügt und ein weiteres Kabel für den Zigarettenanzünder eines KFZ. Die Zigarettenanzünder-Buchse ist meisten mit 15 Ampere abgesichert, so dass alle angeschlossenen Verbraucher insgesamt nicht mehr als knapp 200 Watt verbrauchen dürfen.

Der Wechselrichter erfüllt alle meine Anforderungen für den Notfall bei einem mehrere Tage andauernden Stromausfall. LED-Lampen für 230 Volt können bei Bedarf für helles Arbeitslicht sorgen. Die kleinen Akkus für Taschenlampen und Transistorradios lassen sich aufladen. Ein Notebook lässt sich ebenfalls betreiben. Zur Not kann man einen Lötkolben anschließen, denn bei einem mehrtägigen Stromausfall möchte man sich wahrscheinlich doch irgendwelche Adapterkabel basteln.

LED-Lampen können durch den modifizierten Sinus eine verkürzte Lebensdauer aufweisen. Durch die kapazitive Kopplung der Ansteuerungselektronik und durch die Oberwellen des deformierten Sinus fließt mehr Strom durch die LED-Lampe. Eine defekte Energiesparlampe funktionierte am modifizierten Sinus noch einwandfrei. Die Lichtausbeute ist bei LED-Lampen bei gleicher Stromstärke auf jeden Fall besser.

Leider macht der Lüfter einen erheblichen Krach, weshalb ich die Lüfterdrehzahl durch einen Vorwiderstand reduzieren möchte. Der Wechselrichter ist laut Angaben des Herstellers oder Verkäufers gegen Überhitzung, Überlastung und Verpolung geschützt. Die vollen 1500 Watt werde ich für einen Wasserkocher nie benötigen, da ich das Wasser mit einem Spirituskocher erhitzen würde.

Was geht und was geht nicht bei einem längeren Stromausfall? Leider lässt sich mit diesem kostengünstigen Wechselrichter die mit einer elektronischen Drehzahlregelung gesteuerte Umwälzpumpe der Zentralheizung nicht betreiben. Damit bei strengem Frost die Heizungsrohre nicht einfrieren, sollte nämlich das Wasser ab und zu zirkulieren können. Zu lange darf also der Stromausfall während eines strengen Winters nicht währen.

Ob sich unser Kühlschrank und unser Gefrierschrank an diesem Wechselrichter betreiben lassen, habe ich nicht geklärt. Im Winter lassen sich die zu kühlenden Nahrungsmittel in luftdicht verschließbare Kunststoffboxen unterbringen und im Freien lagern. Meistens herrscht im Winter Nachtfrost. Das Fleisch wird so schnell wie möglich verbraucht und kommt im Garten auf den Holzkohlegrill.

Die Wasserversorgung könnte ein Problem darstellen, wenn die Pumpen des kommunalen Wassernetzes ausfallen. Zum Glück gibt es im Garten Schnee und der Nachbar hat noch einen Brunnen mit Handpumpe. Wir werden also überleben.

Das Internet aus dem Glasfaseranschluss würde bei einem Stromausfall sofort ausfallen und damit auch unser Telefon über VoIP.  Als Alternative käme das Internet über den Mobilfunk in Frage. Nach einigen Stunden wären die Akkus der Mobilfunkstationen allerdings auch aufgebraucht. Es bliebe nur noch Amateurfunk also Kommunikationsmittel übrig.

Eine Starterbatterie ist nur ein Notbehelf. Damit sie lange hält, benötigt sie ab und zu hohe Entladeströme, wie sie beim Anlassen des Motors entstehen. Zudem sollte sie mit Rücksicht auf die Lebensdauer nur bis auf 50% entladen werden. Der Ladezustand einer Starterbatterie lässt sich mit ihrer Leerlaufspannung abschätzen ( siehe Tabelle auf https://de.wikipedia.org/wiki/Starterbatterie ).


Zur Energiekrise in Schweden ein Kommentar von Henrik Jönsson (leider nur auf Schwedisch).

Noch ein paar Anmerkungen zum Strommangel: Unsere schwedische Finanzmarktministerin der Umwelt- und Anti-Atomkraftpartei “Miljöpartiet de Gröna” Åsa Lindhagen hat übrigens laut https://www.svd.se/mp-minister-placerar-i-olja-och-karnkraft ordentlich in Öl, Kernkraft und Flugplätze investiert, also überwiegend in Branchen mit einem hohem CO2-Fußabdruck. Ebenso haben ihre Parteikollegen Per Bolund (Parteivorsitzender der Grünen) und Amanda Lind (Demokratieministerin und Diplom-Psychologin) für ihre Rentenabsicherung in Öl, Kernkraft und Flughäfen investiert.

Warum investieren diese grünen Politiker nicht konsequent in die Elektromobilität und in die Wasserstofftechnologie? Vielleicht gibt das nachfolgende Interview mit dem Motoren-Papst  Prof. Fritz Indra  https://de.wikipedia.org/wiki/Fritz_Indra  darauf eine ernüchternde Antwort:


„Wasserstoff wird a nix!“ – Prof. Fritz Indra über H2 als Energiequelle im Auto.” 

Das Interview stellt eine Abrechnung mit der Elektromobilität und der Wasserstofftechnik dar. Für Elektromobilität ist demnach einfach nicht genügend Strom vorhanden. Die Lithium-Ionen-Akkus lassen sich nicht recyceln und die Wasserstofftechnik scheitert an den Wasserstofftankstellen, die mit vielen Tanklastzügen beliefert werden müssten. Die Tankstellen müssten den Wasserstoff vor Ort elektrolytisch erzeugen und auf 1000 Bar verdichten, was sehr viel Energie kostet. Zudem hat die Brennstoffzelle Probleme mit der Kühlung bei Lastwagen. Die Chinesen setzen nach diesen Irrwegen auf synthetische Treibstoffe und verbesserte Kolbenmotoren mit einem Wirkungsgrad von 50%. Zur wirtschaftlichen Erzeugung synthetischer Kraftstoffe käme meiner Meinung eigentlich nur Kernkraft in Frage.

Windkraft als Lösung? Laut https://www.eike-klima-energie.eu/2021/01/27/klimaschau-11-die-tagesschau-von-sebastian-luening/ kann man Windkraft als Illusion bezeichnen. Der Flächenbedarf liegt bei 60% der Fläche von Deutschland bei totaler Umstellung auf Windkraft.


60% der Fläche Deutschlands wären laut Fritz Vahrenholt für den kompletten Ausbau der Windkraft notwendig. Die Windkraftwerke würden zudem in der Nacht die aufsteigende Wärme zurückwerfen, was die Mitteltemperatur um 0,5 °C erhöhen würde.

Die Kultur- und Naturlandschaft Deutschlands wäre demnach weitgehend zerstört. Es gäbe dann kaum noch Naherholungsflächen, die man zudem vor dem Massentourismus schützen müsste, da sie sonst überlaufen wären. Die Folgen für Flora und Fauna wären eine großflächige und langfristige Umweltkatastrophe. Die Energiekosten würden in das Unermessliche steigen. Der Industriestandort Deutschland wäre nicht mehr wettbewerbsfähig. Die Immobilienpreise in der Nähe von Windkraftanlagen würden fallen.  Wer es sich noch leisten kann, wandert aus.

Zudem sind Windkraftanlagen in der Praxis ineffektiv:
http://gegenwind-weinheim.de/wordpress/tatsachliche-leistung-von-windkraftanlagen-nur-5-der-nennleistung-in-baden-wurttemberg/ Windkraftanlagen erzeugen im Durchschnitt maximal 15% ihrer Nennleistung. Schließlich muss noch die Energie berücksichtigt werden, die für den Bau und den Rückbau der Windkraftanlagen notwendig ist. Besonders kritisch wäre es, wenn man dies Energie ebenfalls aus Windkraft beziehen würde. Stichwort Erntefaktor: https://en.wikipedia.org/wiki/Energy_return_on_investment

Power to gas als Lösung? “Power to gas” aus Windkraft kann auch nicht die Lösung darstellen, um durch die Speicherung von Wasserstoff Flauten zu überbrücken. Die elektrolytische Wasserstofferzeugung hat einen Wirkungsgrad von 60 bis 85% ( https://de.wikipedia.org/wiki/Wasserelektrolyse#Technische_Wasserelektrolyse ) Darüber hinaus wird noch erhebliche Energie für die Verdichtung benötigt. Angenommen eine Gasturbine hätte einen traumhaften Wirkungsgrad von 50%. Im günstigsten Fall hätte “power to gas” ganz grob gerechnet einen Wirkungsgrad von 0,5 x 0,85 x 0,15 = 0,06. Das heißt aus einer kW Nennleistung von einer Windkraftanlage bleiben im Schnitt 60 Watt übrig, wenn der Wind  nur schwach weht, wie das häufig der Fall ist. Und dabei sind weitere Verluste durch Transport, Lagerung und Verdichtung nicht berücksichtigt. Eine genaue Berechnung ist schwierig. Sie setzt voraus genau zu wissen, wann an welchem Standort wie viel Wind im statistischen Mittel weht und wann und wie viel Stromüberschuss gespeichert werden kann.

Fairerweise sollte ich noch eine überschlägige Berechnung anstellen, wenn der Wind optimal weht und hinter der Gasturbine noch eine Dampfturbine zur Steigerung des Wirkungsgrades auf 0,8 vorhanden wäre. Dann käme man im günstigsten Fall auf einen Wirkungsgrad von geschätzten 0,8 x 0,85 = 0,65.  Aus einem kW der Windkraftanlage blieben dann 650 Watt übrig, wenn der Wind zufällig die optimale Geschwindigkeit erreicht hat. Der technische Aufwand ist allerdings durch die zusätzliche Dampfturbine kostenintensiv und der Flächenverbrauch würde die Natur- und Kulturlandschaft so oder so zerstören.

“Power to gas” ist  auf Grund einer überschlägigen Rechnung eine völlige Fehlinvestition, die nur durch Subventionierung tragbar ist.

Durch Flauten bedingte Stromengpässe lassen sich eher durch mit Erdgas betriebene Gasturbinen ausgleichen. Gasturbinen können schnell ihre Leistung je nach Bedarf anpassen. Moderne Gasturbinen vertragen jedes Mischungsverhältnis zwischen Erdgas und Wasserstoff von 0 bis 100%. Mit jeder installierten Windkraftanlage steigt also die Nachfrage nach Gasturbinen und das Verlangen nach dem Ausbau des Erdgasnetzes. Die Folge sind hohe Energieerzeugungskosten, die volkswirtschaftlich betrachtet unmittelbar die Lebensqualität einschränken und den Wohlstand durch erhöhte Produktionskosten bedrohen, was sich auf Dauer in bescheideneren Wohnverhältnissen, weniger Mobilität und einer verlängerten Lebensarbeitszeit auswirken wird. Von nichts kommt eben nichts.

Aktueller Stromverbrauch in Skandinavien, aufgeschlüsselt nach Wasserkraft, Kernkraft, Windkraft u.s.w.: https://www.svk.se/en/national-grid/the-control-room/ Dänemark hat laut https://strom-report.de/strompreise-europa/ den zweithöchsten Strompreis in Europa und dafür einen sehr hohen Anteil an installierter Windenergie.

Aktueller Stromverbrauch in Deutschland: https://www.smard.de/home Erdgas scheint unbemerkt von der öffentlichen Diskussion im Ausbau begriffen zu sein?

Warum aus Sicht der Spieletheorie das Einsparen von CO2 auf Kosten des Lebensstandards das Gegenteil bewirkt: Das Spiel mit dem schlechten Gewissen und dem guten Vorbild funktioniert also auch nicht nach folgenden Überlegungen:


Prof. Dr. Christian Rieck: Warum CO2 sparen das Gegenteil bewirkt (soziales Dilemma Spieltheorie)


Prof. Dr. Christian Rieck: Arm durch CO2-sparen? Arm werden, um die Welt zu retten?

Welchen Nutzen haben CO2-Zertifikate? Siehe https://www.wiwo.de/finanzen/prominente-spekulanten-die-profiteure-im-handel-mit-co2-zertifikaten/5155246.html ).

Energiewende ins Nichts: ifo Institut – Leibniz-Institut für Wirtschaftsforschung an der Universität München e.V. Universitätsöffentlicher Vortrag von Prof. Dr. Dr. h.c. mult. Hans-Werner Sinn, Präsident des ifo Instituts, 16. Dezember 2013:


Energiewende ins Nichts: Universitätsöffentlicher Vortrag von Prof. Dr. Dr. h.c. mult. Hans-Werner Sinn, Präsident des ifo Instituts, 16. Dezember 2013