Betriebserfahrung mit Höchstspannungs- Kabelanlagen

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1 Betriebserfahrung mit Höchstspannungs- Kabelanlagen Beitrag im Rahmen des Technikdialogs der Bundesnetzagentur zum Thema Freileitungen und Erdkabel

2 I) 50Hertz auf einen Blick II) Höchstspannungs-Kabelanlagen bei 50Hertz III) Betriebserfahrung mit Höchstspannungs-Kabelanlagen IV) Chancen und Risiken von Höchstspannungs-Kabelanlagen V) Schlussbemerkungen 2

3 I. 50Hertz auf einen Blick *) Stand 2010 Wert (Anteil an DE) Fläche Leitungslänge Maximale Last Stromverbrauch km² (31%) km (28%) ca. 17 GW (20%) 96* TWh (20%) Installierte Leistung: - davon Erneuerbare - davon Wind ca MW (35%) * MW (29%) * MW (41%) Mitarbeiter ca. 650 Umsatz - davon Netz 5,6 Mrd. 0,6 Mrd. 3

4 (I.) Ausbau Erneuerbarer Energien Installierte Leistung Erneuerbarer Energien im Gebiet von 50Hertz Dena II Dena II Dena I Angaben für 2000 und 2005 (Ist): EEG-Anlagenstammdaten, Angaben für 2010 (Ist): EEG-Anlagenstammdaten, vorläufige Angaben, Stand Angaben für 2015 und 2020 (Prognose): EEG-Prognose 50Hertz Transmission, Stand

5 (I.) Transportkapazitäten in Nord-Süd-Richtung +24 GW 3,6 GW* 3,6 GW* +20 GW 4,8 GW* Die bestehenden Nord-Süd-Trassen sind bei Starkwind heute schon ausgelastet! 44 GW neue Erzeugung bis 2020 vs. 12 GW neue Transportkapazität! Nachfragezentren Erzeugung Erneuerbare Ein schneller, engagierter Netzausbau ist notwendig! Quelle: 50Hertz Transmission & TenneT GmbH Prognosen für 2020 *Kapazitäten von EnLAG-Projekten in Realisierung, vgl. BT-Drucksache 16/10491, Begründung zum EnLAG 5

6 II. Höchstspannungs-Kabelanlagen bei 50Hertz In Betrieb Erdkabelanlagen in Berlin 380-kV-Kabel im Tunnel 380-kV-Kabel (Spree-/Havelquerungen) 220-kV-Kabel in Adlershof Kabelsysteme in der Ostsee 400-kV-HGÜ-Kontek-Kabel Gemeinsam mit Energienet.dk 150-kV-AC - See- und Landkabelverbindung Offshore-Windpark Baltic 1 (hinterm Darß) ~12 km* ~16 km 1,8 km 170 km** 77 km In Realisierung/in Prüfung 150-kV-AC - See- und Landkabelverbindung für Windpark Baltic 2 (hinterm Darß) 150-kV-AC - See- und Landkabelverbindung Windpark Arcadis Ost 1 (über Rügen) 380-kV-AC - Kabel-EnLAG-Pilot in Thüringen 134 km ~100 km ~9 km 380-kV-AC Kabel-Lösung in Brandenburg 1-3 km * Alle Angaben in Trassenkilometern **Gesamtlänge, davon 14 km 50Hertz 6

7 III. Betriebserfahrung: Die 380-kV-Diagonale in Berlin 50Hertz Transmission Neuenhagen 50Hertz Transmission Wolmirstedt Reuter Mitte Friedrichshain Marzahn TB RE MI FRH MZA IPH (1) (2) (3) (1) Tunnel Teufelsseekanal: 0,32 km (2) Tunnel Havelquerung: 0,52 km (3) Tunnel Schloßpark: 1,10 km (4) Tunnel Spree: 0,27 km (4) 6,3 km Tunnel 5,2 km Tunnel Freileitung 1,1 km (Berliner Gebiet) Ölkabel 7,6 km Freileitung 2,6 km Ölkabel 8,1 km VPE-Kabel 6,5 km VPE-Kabel 5,4 km Freileitung 7,0 km (Berliner Gebiet) 7

8 (III.) Kabelschaden im Dezember 2009 Betriebsunterbrechung vom Weltweit einzigartiger Bau eines Kabeltunnels in Berlin wg. bestehender Infrastrukturen; - Aufgrund deutlich höherer Baukosten ggü. einer Freileitung (Faktor 30) breiterer Einsatz nicht wirtschaftlich. - Bislang zwei größere Zwischenfälle mit Betriebsunterbrechung im Tunnel : Durch den Hersteller verursachter Montagefehler führt zur Zerstörung der Isolationsschicht und einem explosionsartigen Durchschlag. - Folge: Versagen der Muffe u. Beschädigung der Schaltanlage. - Reparaturen dauerten 10 Monate. - Durchschnittliche Gesamtverfügbarkeit des Berlin-Kabels von nur ca. 90 % 8

9 (III.) Betriebserfahrung: 220-kV-Erdkabel in Adlershof Lubmin Wolmirstedt Teufelsbruch Malchow 380-kV-Cables Systems 380-kV-Overhead Line 220-kV-Overhead Line 110-kV-Grid Substations Malchow Reuter Friedrichshain Charlottenburg Mitte Reuter 1 Reuter 2 Friedrichshain Mitte 1 Mitte 2 Marzahn Wuhlheide Neuenhagen Wuhlheide 220-kV-Kabel Berlin Thyrow Preilack 9

10 (III.) Zwischenfälle am Übergang vom Freileitungsmast zum 220-kV-Kabel -Auf Wunsch und mit Finanzierung der Adlershofer Projekt GmbH wurde eine Teilverkabelung der vorhandenen Freileitung Marzahn-Thyrow-Wuhlheide vorgenommen. -Okt. 2007: Inbetriebnahme der Kabelanlage : explosionsartige Zerstörung eines Kabelendverschlusses am Übergang von Freikabel- zu Erdkabelanlage; Wiederinbetriebnahme am : explosionsartige Zerstörung eines weiteren Kabelendverschlusses mit Verschmutzung/Beschädigung anliegender Grundstücke um Umkreis von 250m -Reparaturarbeiten bis September Anwohner wurden durch die Zwischenfälle sehr verunsichert -Lösung: Beton-Gehäuse für die Kabelendverschlüsse 10

11 (III.) Zwischenfälle bei Freileitungen durch Orkan Kyrill - Meldung am für die darauffolgenden Tage: schwere Sturmböen, im Flachland orkanartig - Vorkehrungsmaßnahmen: Verstärkung der Bereitschaften; Sonderkontrollen; Abstimmung mit den Betriebsbereichen Berlin und Hamburg - Sturmfolge: teils große Schäden an Freileitungsmasten - Maßnahmen zur Netzstabilisierung: Inbetriebnahme von 4 Leitungsprovisorien auf der 380kV-Ebene sowie 1 Provisorium auf 220 kv- Ebene, Inbetriebnahme einer zweiten Leitungseinführung am UW Ragow - Erste von 10 Störungsmeldungen ging ein am , 18:10 Uhr - Beseitigung der letzten Störung: , 13:55 Uhr - Ausnahme Mastschäden: endgültige Beseitigung am

12 (III.) Das Kontek-Kabel: Gleichstrom-Verbindung zwischen Deutschland und Dänemark -Gemeinsames Projekt mit Energienet.dk -1996: Inbetriebnahme -2004: Ölleckagen an mehreren Kabelmuffen der Landkabel -Komplette Auswechslung der Muffen der Landkabel und Ausfallzeit von einem halben Jahr -Seitdem zunehmend Ölleckagen am Seekabel : Auswechslung des Seekabels - Lebensdauer dieses Seekabels lag bei nur 15 Jahren -Verfügbarkeit: ca. 95 % Das Kontek-Kabel zeigt eindrucksvoll die technischen Herausforderungen von Seekabeln. 12

13 (III.) Offshore-Kabelanbindung (Bsp. Baltic 1) kV-Wechselstromkabel (3 Leiter) - 77 km Kabellänge: 61km auf See und 16 km an Land - 2. Mai 2011: Inbetriebnahme Kabelstrecken In Betrieb Im Bau Netzeinspeisepunkt Offshore-Windpark Beantragt In Planung DK Fehmarn / / / Kosten: ~150 Mio. Euro - Übertragungsleistung: 200 MW - (n-0)-sicherheit 1 2 Rügen Lüdershagen Lubmin Bentwisch Mecklenburg-Vorpommern Usedom 13

14 IV. Chancen und Risiken von Erdverkabelung auf 380-kV-Ebene - Erwartung: Erhaltung des Landschaftsbildes - Reale Lösungen bisher eher ernüchternd oder sehr teuer Akzeptanz Akzeptanz - Akzeptanz in der Bevölkerung variiert erheblich vor und nach Vorlage konkreter Planungen - Problematisch ist der erhebliche Raumeingriff: - Freie Schneise kann nicht bebaut werden - Bewuchs wg. Magerbetonplatte nur begrenzt möglich (Aufgabe von Kleingärten; landwirtschaftliche Nutzung eingeschränkt) 14

15 (IV.) Chancen und Risiken von Erdverkabelung auf 380-kV-Ebene - Zufahrtsstraßen müssen gebaut und unterhalten werden (Schwerlasttransporte) Akzeptanz - große Mengen Erdreich müssen abgetragen und ausgetauscht werden (Wärmeleitfähigkeit) - Bepflanzung/Bewirtschaftung ist nur eingeschränkt möglich Eingriffe in die Natur - Sichtbarkeit von Schneisen ist gegeben - Eingriffe in unbesiedelte Natur sind größer als bei Freileitungen - Artenschutz und Naturschutz potentiell stärker betroffen als bei Freileitungen 15

16 (IV.) Erkenntnisse aus dem EnLAG-Projekt Thüringen Auszüge aus der landesplanerischen Beurteilung ( ) Behördliche Vorgaben: Keine Erdverkabelung am Rennsteig, dafür Prüfauftrag für Verkabelung in dichter besiedelten Gebieten. - Eine Verkabelung am Rennsteig wird von der raumordnenden Behörde aus Denkmalschutz-, Artenschutz- und Naturschutzgründen abgelehnt. - Vorteil: eine bessere optische Wirkung aus der Ferne - Aber verbleibende optischen Wirkung aus der Nähe - Im Bezug auf Artenschutz ist eine Kabelanlage als deutlich ungünstiger als die Freileitung zu bewerten: lang anhaltende bauzeitliche Störungen; dauerhafte Umgestaltung der bisher bestehenden Waldbiotope; auf einer Breite von ca. 60 m ist keinerlei forstliche Bewirtschaftung möglich 16

17 (IV.) Umweltauswirkungen von erdverlegten 380-kV-Kabeln Alle m: Muffenbauwerke Bauphase Fertigstellung Auf Beton: Muttererde, Gras Magerbetonplatte zur thermischen Stabilisierung Nach 10 Jahren Nach 20 Jahren 17

18 (IV.) Zum Vergleich: Freileitung nach 10 Jahren 18

19 (IV.) Chancen und Risiken von Erdverkabelung auf 380-kV-Ebene Kabel Freileitung Nichtverfügbarkeit ~ 7-8 % ~ 0,2 % Akzeptanz Systemsicherheit Lebensdauer Anfälligkeit ggü. Naturereignissen Pilotphase / 40 Jahre angestrebt gering Ca. 80 Jahre höher Fehleranalyse aufwendig einfach Eingriffe in die Natur Ausfallzeiten (Dauer) Erfahrung: bis zu 18 Monate Wg. Ausfallzeiten Stunden bis Tage sind Zusatz- Standard, keine (n-1)-sicherheit maßnahmen Zusatz- notwendig maßnahmen (Reserve) Der Einsatz von Kabeln ändert die vorherrschende Sicherheitsphilosophie. 19

20 (IV.) Chancen und Risiken von Erdverkabelung auf 380-kV-Ebene - potentiell geringere Übertragungsverluste Akzeptanz Eingriffe in die Natur Systemsicherheit Kosten - Investitionskosten: Faktor 5-10 für erdverlegte Kabel, für Kabel im Tunnel im Vergleich zu Freileitungen - Bedeutet höhere Kosten für Stromverbraucher; Entscheidung der Politik - kürzere Lebensdauer der Anlagen - bei vermehrtem Einsatz deutliche Mehrkosten zu Erhaltung der Sicherheitsphilosophie 20

21 V. Schlussbemerkungen Erdverkabelung bei - Niederspannung: Stand der Technik seit 50 Jahren - Mittelspannung: Stand der Technik seit 20 Jahren - 110kV: zunehmend eingesetzt - 380kV: Einzellösungen aber (noch) nicht Stand der Technik Sind Erdkabel auf 380kV-Ebene breit einsetzbar? - Erste Machbarkeitsstudien und Genehmigungsverfahren zeigen bisher keinen Mehrwert von Erdverkabelung in Naturschutzgebieten. Aber: Prüfung von Kabelanlagen in dicht bebauten Gebieten zur Erhöhung der Akzeptanz. - Nach bisheriger Erfahrung beeinflusst Verkabelung auf 380-kV-Ebene die Systemsicherheit negativ, bedeutet teils starke Eingriffe in die Natur, führt zu höheren Kosten und vor Ort nicht automatisch zu einem Akzeptanzgewinn für ein Leitungsprojekt. Eine Abwägung dieser Faktoren im Einzelfall ist notwendig kV-Erdkabel haben nur im Fall der EnLAG-Piloten eine gesetzliche Grundlage. Kosten für weitere Verkabelungen sind derzeit vom Verursacher zu tragen. 21

22 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Für Rückfragen steht gerne zur Verfügung: Volker Kamm 50Hertz-Pressesprecher Telefon Fax Olivier Feix Leiter Kommunikation / Public Affairs Telefon Fax