SuedLink. Konverter. Gleichstrom und Wechselstrom miteinander verbinden

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1 SuedLink Konverter Gleichstrom und Wechselstrom miteinander verbinden

2 Effiziente Stromübertragung über weite Strecken mittels HGÜ Unsere Stromnetze müssen ausgebaut werden, um die Herausforderungen der Energiewende zu meistern. Denn durch das Abschalten der Kernkraftwerke werden allein die südlichen Bundesländer Bayern und Baden- Württemberg im Jahr 2024 ca. 30 Prozent ihres jährlichen Energiebedarfs importieren müssen. Die Windenergie, die die Kernenergie größtenteils ersetzen soll, wird vor allem im Norden der Republik produziert. Dringend werden daher Stromleitungen gebraucht, die die Energie von Nord nach Süd transportieren können. Hier setzt das SuedLink- Projekt mit zwei geplanten Verbindungen von Wilster nach Grafenrheinfeld sowie von Brunsbüttel nach Großgartach an. Basierend auf der sogenannten Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) wird SuedLink Windstrom mit geringen Verlusten dorthin transportieren, wo in Kürze Kernkraftwerke vom Netz gehen. Verglichen mit dem herkömmlichen Wechselstromnetz zeichnet sich die HGÜ-Technologie durch eine höhere Übertragungskapazität bei gegebener Trassenbreite und durch geringe Transportverluste bei langen Distanzen aus. Sie ist somit ein wichtiger Baustein für die System stabilität des künftigen Stromnetzes in Deutschland. Umwandlung von Wechsel- in Gleichstrom notwendig Das bestehende Hoch- und Höchstspannungsnetz wird in Deutschland standardmäßig mit Wechselstrom betrieben und auch in Haushalten wird Wechselstrom verbraucht. Bei einer HGÜ-Verbindung wird daher der Wechselstrom in einem Konverter zunächst in Gleichstrom umgewandelt, über die Leitung transportiert und am Zielpunkt dann wieder in Wechsel strom rückgewandelt. Damit besteht eine HGÜ- Verbindung aus der Transportleitung und zwei Konvertern am Anfangs- und Endpunkt der Verbindung. Beispiel Windturbine Enercon E-101 E2 Kabelübergangsanlage Konverterstation Spannfeldlänge Ø 400 m Freileitung Teilverkabelung Konverterstation HGÜ-Technologie für SuedLink Errichtung als Freileitung oder in Teilabschnitten als Erdkabel Spannungsebene: ca. 500 kv Übertragungskapazität der beiden geplanten Verbindungen: 4 GW (pro Verbindung 2 GW) Länge: ca. 800 km Konvertertechnologie: VSC Voltage Source Control (selbstgeführte Stromrichter)

3 Die Funktionsweise eines Konverters Konverterstationen sind technische Anlagen, mithilfe derer am Anfangs- und Endpunkt einer Gleichstromverbindung die ankommende 380 kv-wechselstromleitung in eine 500 kv-gleichstromleitung überführt wird und umgekehrt. Die beiden Konverter für SuedLink werden gegenwärtig als selbstgeführte Stromrichter (VSC Voltage Source Control) geplant. Sie können auch als zusätzlicher Stabilisator für das lokale Stromnetz dienen. Außerdem ist mit selbstgeführten Stromrichtern die Umwandlung von Wechsel- in Gleichstrom in beide Richtungen möglich. Auf dem Gelände der Konverterstationen, die auch Umrichterstationen genannten werden, befinden sich mehrere technische Komponenten. Die Außenanlagen sind vergleichbar mit einer Umspannanlage und können zu großen Teilen begrünt werden. In zwei ca. 20 Meter hohen Konverterhallen je eine für den Plus- und den Minuspol der SuedLink-Verbindung wird der Strom mittels spezieller Leistungselektronikbauteile umgewandelt. Außerdem befinden sich auf dem Gelände Transformatoren, die die Umwandlung unterschiedlicher Spannungsebenen des 380 kv-wechselstromnetzes und der 500 kv-gleichstromleitung ermöglichen. Kühlaggregate und Schaltfelder zum Wechselstromnetz und zur Gleichstromverbindung sind weitere Bestandteile einer Konverterstation. Wechselstrom Kühlanlage Transformatoren Konverterhalle Plus-Pol Metallischer Rückleiter Minus-Pol Gleichstrom Die Suche nach optimalen Konverterstandorten Die Suche nach den Konverterstandorten für die SuedLink- Verbindung von Wilster nach Grafenrheinfeld ist eng verzahnt mit der Suche nach dem bestmöglichen Trassenkorridor und den Schritten innerhalb des formellen Genehmigungsverfahrens der Bundesfachplanung. Ziel ist es, technisch umsetzbare, möglichst raumverträgliche und umweltschonende Konverterstandorte gemeinsam mit den Kommunen und Bürgern vor Ort zu entwickeln. Der vom Bundestag verabschiedete Bundesbedarfsplan legt für die geplante SuedLink-Verbindung nur die Netzverknüpfungspunkte verbindlich fest Wilster in Schleswig-Holstein als Anfangs- und Grafenrheinfeld in Bayern als Endpunkt. Sie wurden strategisch so gewählt, dass die bereits vorhandene Netzinfrastruktur des Wechselstromnetzes bestmöglich für das Ein- bzw. Ausspeisen des Stroms genutzt werden kann. Die Standorte der Konverterstationen müssen nicht mit diesen Netzverknüpfungspunkten identisch sein und werden über eine Anbindungsleitung verbunden. Allerdings sollten sie auch nicht allzu weit entfernt liegen, um die Anbindungsleitungen, die ebenfalls Teil des SuedLink-Projekts sind, möglichst kurz zu halten.

4 Die Schritte in der Bundesfachplanung Der Suchraum für mögliche Standorte ist in Anlehnung an das Bundesbedarfsplangesetz bzw. den Musterantrag gemäß 6 NABEG (Netzausbaubeschleunigungsgesetz) ein Kreis mit einem Radius von zehn Kilometern um die Netzverknüpfungspunkte. Dieser Suchraum wird zunächst einer genauen Raumanalyse unterzogen. Dazu werden landesweite Daten zu umweltfachlichen und raumordnerischen Aspekten, die bei zuständigen Behörden und Ämtern erhältlich sind, von Experten des SuedLink-Projektteams gesichtet. Zentrale Planungsprämissen für geeignete Standortflächen Flächengröße: ca. 6-7 ha Geeignetes Geländerelief Kurze Distanz zum Netzverknüpfungspunkt bzw. dem Trassenkorridorvorschlag Bündelungsmöglichkeiten mit vorhandener technischer Infrastruktur (z. B. Industrie- oder Gewerbegebiete) Nähe zu vorhandenen Freileitungen (zur Bündelung der Anbindungsleitung) Nähe des Standortes zu Bundesautobahnen, Bundesstraßen oder Bahnlinien (geeignet für Schwerlasttransport zur Errichtung der Konverterstationen) Der Antrag auf das Vorverfahren zur Bundesfachplanung nach 6 NABEG, mit dem das formelle Planungs- und Genehmigungsverfahren für den SuedLink-Trassenkorridor eröffnet wird, benennt noch keine möglichen Standorte für Konverter, sondern definiert die beiden Untersuchungsräume von zehn Kilometern. Derzeit plant TenneT erst im Zuge des Antrags auf Bundesfachplanung nach 8 NABEG mögliche Standorte für Konverter und etwaige Alternativen aufzubereiten, die dann auch die Ergebnisse der Öffentlichkeitsbeteiligung einbeziehen. Im weiteren Verlauf werden die grundsätzlich geeigneten Standorte vertiefend untersucht. Neben umweltfachlichen Untersuchungen werden z. B. auch Untersuchungen zu Schallemissionen vorgenommen. Auf Basis dieser Prüfungen werden geeignete Standorte benannt und in das Geneh migungs verfahren eingebracht. Beteiligungsmöglichkeiten bei der Suche nach den Konverterstandorten Die Suche nach geeigneten Konverterstandorten möchte TenneT in enger Abstimmung mit den Kommunen und Bürgern vor Ort realisieren. Derzeit befindet sich TenneT in der Vorbereitungsphase und führt Raumanalysen für die Untersuchungsräume rund um die Netzverknüpfungspunkte durch. Dabei werden erste mögliche Flächen und Kriterien der Standortsuche identifiziert. Standortvorschläge, die wir bereits in dieser Vorbereitungsphase von der Öffentlichkeit erhalten, werden unsere Experten prüfen. Ziel ist es, einen Konverterstandort gemeinsam mit den Kommunen und den Menschen vor Ort zu finden, der den technischen Anforderungen und rechtlichen Vorgaben entspricht. Im nächsten Schritt wird der Untersuchungsraum mit einem Radius von zehn Kilometern um die Netzverknüpfungspunkte zusammen mit den Trassenkorridorplanungen Gegenstand der Antragskonferenzen zur Eröffnung des formellen Verfahrens sein. In diesem Rahmen können alle Interessierten Hinweise und Standortvorschläge einreichen. Die eigentliche Genehmigung der Konverterstandorte erfolgt dann im Rahmen des späteren Genehmigungsverfahrens. Ihre Hinweise und Standortvorschläge können Sie über das Kontaktformular unter übermitteln.

5 Haben Sie noch Fragen oder möchten weitergehende Informationen? Wenden Sie sich bitte direkt an das SuedLink-Team von TenneT. TenneT TSO GmbH SuedLink Bernecker Straße Bayreuth T +49 (0) F +49 (0) E TenneT ist der erste grenzüberschreitende Übertragungsnetzbetreiber für Strom in Europa. Mit rund Kilometern an Hochund Höchstspannungsleitungen, 36 Millionen Endverbrauchern in den Niederlanden und in Deutschland gehören wir zu den Top 5 der Netzbetreiber in Europa. Unser Fokus richtet sich auf die Entwicklung eines nordwesteuropäischen Energiemarktes und auf die Integration erneuerbarer Energie. Taking power further TenneT TSO GmbH Bernecker Straße 70, Bayreuth Deutschland Telefon + 49 (0) Fax + 49 (0) TenneT TSO GmbH Nichts aus dieser Ausgabe darf ohne ausdrückliche Zustimmung der TenneT TSO GmbH vervielfältigt oder auf irgendeine andere Weise veröffentlicht werden. Aus dem Inhalt des vorliegenden Dokuments können keine Rechte abgeleitet werden. August 2014 SuedLink ist ein Pilotprojekt im Rahmen von BESTGRID BESTGRID is Co-funded by the Intelligent Energy Europe Programme of the European Union Die alleinige Verantwortung für den Inhalt dieser Publikation liegt bei den AutorInnen. Sie gibt nicht unbedingt die Meinung der Europäischen Union wieder. Weder die EASME noch die Europäische Kommission übernehmen Verantwortung für jegliche Verwendung der darin enthaltenen Informationen.

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