Technische und ökonomische Parameter von Höchstspannungsleitungen am Beispiel der Südwestkuppelleitung

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1 Technische und ökonomische Parameter von Höchstspannungsleitungen am Beispiel der Südwestkuppelleitung Fachsymposium und Auftaktworkshop Deutsche Umwelthilfe Berlin, 17. März 2009 Yvonne Saßnick Vattenfall Europe Transmission

2 Thüringer Strombrücke: Notwendigkeit Energieleitungsausbaugesetz: Vorhaben, für das ein vordringlicher Bedarf besteht (voraussichtlich 2009) Erneuerbare Energiegesetz (2009) Kraftwerksanschlussverordnung (2007) EU Richtlinie: Vorrangprojekt im Europäischen Interesse (2006) Energiewirtschaftsgesetz mit Infrastrukturplanungsbeschleunigungsgesetz (2006) dena-netzstudie I (2005) 2

3 Rennsteigquerung bei Kahlert und Friedrichshöhe Rennsteig UW Grafenrheinfeld i Naturpark Bestehende Leitung Sachsen-Anhalt UW Lauchstädt UW Vieselbach UW Altenfeld UW Redwitz Thüringen Bayern Geplante 380-kV-Leitungstrasse Fertiggestellte 380-kV-Leitung Die Öffentliche Diskussion erfordert eine technische Lösung, die die Sichtbarkeit minimiert. Für die Querung des Rennsteig wurden zwei Korridore untersucht: etwa 1 km südlich der Gemeinde Kahlert zwischen Neustadt am Rennsteig und Masserberg östlich von Friedrichshöhe bei Neuhaus am Rennweg Im Abschnitt Altenfeld-Redwitz quert die 380-kV- Verbindung die Kammlage des Thüringer Waldes, den Rennsteig. In der Verordnung über den Naturpark Thüringer Wald ist der Rennsteig als wichtiger Bestandteil für Natur und Tourismus als besonders schützenswert aufgeführt. 3

4 Rennsteigquerung bei Kahlert Länge: ca. 830 Meter Steigung bis zu 12 Prozent Verlauf: 680 Meter Wald, 150 Meter Wiese Bau im Schiefergebirge nur in diesem Abschnitt möglich wegen Plateau-Lage Verlegung bei einer derartigen Steigung stellt eine enorme Herausforderung dar und wurde zuvor noch nie ausgeführt 4

5 Rennsteigquerung bei Friedrichshöhe Länge: ca Meter Steigung bis zu 15 Prozent Bau im Schiefergebirge nur in diesem Abschnitt möglich wegen Plateau-Lage Verlegung bei einer derartigen Steigung stellt eine enorme Herausforderung dar und wurde zuvor noch nie ausgeführt 5

6 Pilot-/Erprobungsphase I Während der Erprobungsphase wird mit einer Pilotkabelanlage (1 Doppelkabelsystem) getestet, ob die Erdverkabelung bereits technisch ausreichend zuverlässig ist. Um die Versorgungssicherheit in dieser Zeit zu gewährleisten, wird zunächst eine kurzstielige Freileitung parallel zur Pilotkabelanlage den Rennsteig queren. Sollten während dieser Zeit Störungen an der Kabelanlage auftreten, steht zur Aufrechterhaltung eines sicheren Übertragungsbetriebes das parallele 380-kV- Freileitungsystem zur Verfügung. 6

7 Pilot-/Erprobungsphase II Ist die Erprobungsphase erfolgreich abgeschlossen, wird in die vorbereitete Leerrohrphase das zweite Doppelkabelsystem eingezogen. Die Kabelanlage kann ihren vollen Betrieb aufnehmen. Die Freileitung im Bereich des Rennsteigs wird abgebaut. 7

8 Pilot: Aufbau Gebirgskabelanlage ~ 50m 8

9 Gebirgskabelanlage: Fertigstellung Technische Grunddaten des Einzelkabels Leitermaterial: Kupfer Nennspannung: 230/380 Kilovolt Strom maximal Ampere Außendurchmesser: 15 Zentimeter Gewicht: 40 Tonnen/Kilometer 9

10 Pilotkabelanlage: Bauphase Kahlert Bodenbewegung: insgesamt ca m³ ca LKW-Fahrten (2.600 An- und Abfahrten) ohne Anlieferung der 380-kV-Kabeltrommeln Friedrichshöhe Bodenbewegung: insgesamt ca m³ ca LKW-Fahrten (5.500 An- und Abfahrten) ohne Anlieferung der 380-kV-Kabeltrommeln Abfuhren zu Deponiestellen im Umkreis von 30 Kilometern Häufig Bodenklasse 6-7 (Felsboden: leicht bis schwer lösbarer Fels, Felsarten mit mineralisch gebundenen Zusammenhalt) erfordern Kleinsprengungen, Felsfräsungen, Bearbeitung mit Presslufthämmern Es handelt sich um Großbaustellen mit hohen Belastungen für Anwohner, Tourismus und Natur Der Eingriff in den Bodenhaushalt ist massiv und gleicht in Bezug auf den Tiefbau dem einer Bundesstraße 10

11 Pilotkabelanlage: Transport und Lagerung Gewicht der zu transportierenden Trommeln: bis zu 43 Tonnen Gesamttransport: bis zu 70 Tonnen für den Transport der Kabeltrommeln Neubau von Anfahrtswegen: Meter Schwertransporte mit Vollsperrungen der Zufahrten: Kahlert 12 Friedrichshöhe 36 Transportunternehmer bezeichnen schon 12 Prozent Steigung als eine sportliche Herausforderung. 11

12 Zeitplan Bauzeit netto ca Kalenderwochen (ca. 8,5 Monate) pro Trasse Diesem Netto-Zeitplan stehen aber Bauzeitbeschränkungen entgegen: Bauzeitbeschränkung von März bis Juni aus ökologischen Gründen (Naturschutzbestimmungen wie z.b. Brutzeiten) Bauzeitbeschränkung von November bis Februar aus klimatischen Gründen (wetterbedingte Winterpause durch Schnee- und Kälteeinwirkungen) Es stehen also nur vier Monate Bauzeit pro Jahr zur Verfügung Die Bautätigkeit brutto wird sich somit voraussichtlich auf mehrere Jahre ausdehnen (zwei oder mehr Sommerperioden) 12

13 Betrieb der Kabelanlage Technische Herausforderungen / Reparatur Hochspannungserdkabel bislang ausschließlich bei kürzeren Strecken in städtischen Regionen eingesetzt Erfahrungen beim überregionalen Stromtransport fehlen Die bei Freileitungen üblichen Schutzsysteme müssen bei Teilverkabelungen erheblich angepasst werden Reparaturen: schwieriger und zeitaufwändiger Schlechterer Zugang bei Erdkabelanlagen (über Muffenbauwerke möglich, s. rechts): deutlich höhere Ausfallzeiten als bei Freileitungen Bei Übergang von Freileitung auf Erdkabel: aufwändige Übergangsbauwerke 13

14 Auf einen Blick Bau einer Gebirgskabelanlage nur auf Plateau möglich Freileitung, Übergangsbauwerk, Erdkabelanlage mit Muffenbauwerken, Übergangsbauwerk Freileitung 14

15 Kosten Friedrichshöhe Kahlert Streckenlänge ca Meter ca. 800 Meter Pilotphase 1 System 18.7 Mio. 8 Mio. Doppelkabel mit Tiefbau Vorbereitung für das Verlegen des zweiten Systems Doppelkabel Gebirgskabelanlage Zwei Systeme mit 30 Mio Mio. Doppelkabel Gebirgskabelanlage Endausbau Vier Systeme mit Doppelkabel 60 Mio Mio. Kostentreiber für Kabelanlagen im gebirgigen Gelände sind u.a.: Kosten für Errichtung (aufwändiger Tiefbau, Muffen- und Übergangsbauwerke, Trassentiefe ca. 1,5m) Anlegen von Zufahrtswegen und -straßen Friedrichshöhe Kahlert ca Meter ca. 800 Meter Kurzstielleitung 2 Systeme 2,6 Mio. 1,15 Mio. 2. Kurzstielleitung 2 Systeme 2,6 Mio. 1,15 Mio. Summe Kurzstielleitung 4 Systeme 5,2 Mio. 2,30 Mio. Doppeltonne 2 Systeme 2,6 Mio. 1,15 Mio. (1. Ausbaustufe) Doppeltonne 4 Systeme 3,1 Mio. 1,4 Mio. 15

16 Fazit Eine Kabelanlage im gebirgigen Gelände ist ein technisches Novum und muss über eine mehrjährige Pilotphase seine vollständige Äquivalenz zu Freileitungstechnik nachweisen Geografische Lage der Kabeltrassen (Schiefergebirge) ist mit erhöhten Anforderungen verbunden: Zufahrtsstraßen und anliegende Gemeinden werden mit den zu erwartenden Transporten stark belastet, zusätzliche Anfahrtswege müssen neu gebaut werden, um für Schwertransporte zugänglich zu sein Tiefbau und Kabellegung erfolgen in Hanglagen mit vorrangig felsigen Böden, die gesprengt und weggefräst werden müssen, was eine enorme Lärmentwicklung zur Folge hat Steigung im Gebirge stellt enorme Herausforderungen für Transport und Montage dar 16