Planung neuer Leitungen in Niedersachsen - Ausblick

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1 6. Mai 2010 Planung neuer Leitungen in Niedersachsen - Ausblick Erneuerbare ans Netz! Akzeptanz Kosten - Technik Dr. Christian Schneller

2 Erster transnationaler Übertragungsnetzbetreiber Europas 2

3 Netzausbau I: Anschluss der Offshore-Windkraft in D und NL Transpower: Seit 2007 rund 500 Mio. Invest Anschlüsse alpha ventus & BorWin 1 weitere Ausschreibungen in Vorbereitung Foto: Jan Berghuis 3

4 Netzausbau II: Seekabelverbindungen zur Marktintegration 4

5 Netzausbau III: onshore Netzausbau in Deutschland: aktuell 530 km Neubauvorhaben Niederlande: ebenfalls > 400 km Neubaustrecken EnLAG: Beteiligung an allen EnLAG- Pilotprojekten 5

6 Aktuelle 380-kV-Leitungsbauprojekte in Niedersachsen Dörpen Niederrhein ca. 30 km Ganderkesee St. Hülfe ca. 60 km Wahle Mecklar ca. 190 km Stade Dollern ca. 20 km

7 Netzausbau folgt klaren Prioritäten Effizienzorientierte Prioritäten: Netzoptimierung geht vor Netzverstärkung und vor Netzausbau (vgl. 11 Abs. 1 EnWG und 9 Abs. 1 EEG) Ausbau Verstärkung Optimierung bei gesicherter Anerkennung und vollständiger Wälzung der Kosten! 7

8 2010: Start Freileitungs-Monitoring im nieders. Höchstspannungsnetz Messung Klimadaten online Berechnung der dynamischen Strombelastbarkeit Übergabe an Leittechnik 8

9 Planungsprinzipien & Akzeptanz möglichst landschaftsschonende Linienführung möglichst große Abstände zu Wohnbebauung Bündelung mit anderer Infrastruktur Ausgleichs- und Ersatzmaßnahmen möglichst ortsnah Rückbau älterer Leitungen: Bsp. Ostniedersachsen 140 km 220-kV Einsatz von EnLAG-Erdkabelpiloten an Brennpunkten 9

10 1. Pilotverkabelung auf der 380-kV (Ganderkesee-St.Hülfe) 380-kV-Freileitung mit Teilverkabelung: UW Ganderkesee UW Ganderkesee ca. 8,3 km Erdkabel KÜA Ganderkesee Süd KÜA Ganderkesee Süd ca. 51,4 km Freileitung UW St. Hülfe 10

11 380-kV-Erdkabel in Verbundnetzen (Stand: Mai 2010) Ort Stromkreise Kapazität Trassenlänge Kabellänge Berlin MW 1) 12 km 72 km Tokio MW 1) 40 km 240 km Dänemark MW 1) 22 km 66 km Madrid MW 2) 13 km 156 km Gestattungsverfahren Randstad MW 2) 20 km 240 km Ganderkesee MW 2) 8 km 100 km 1) Ein Kabel pro Phase, 2) Zwei Kabel pro Phase 11

12 Restriktionen bei der Verlegung von 380-kV-Erdkabeln Quelle: max. 950 m pro Kabeltrommel ca. 40 t Muffen und Kabelendverschlüsse als Sollbruchstellen 12

13 transpower will Stand der Technik fortschreiben Wissenschaftliches Begleitprogramm Uni Hannover: Onlinemonitoring zur Messung von Betriebseigenschaften und Betriebsgrößen (Ströme, Spannungen, Temperatur) Thermische Auswirkungen der Kabelanlage auf das umgebende Erdreich Zuverlässigkeit und Betriebsverlässlichkeit der Kabelendverschlüsse Analyse von Störfällen: Detektierung, Analyse und Bewertung Diagnose und Auswertung der gewonnenen Daten um z.b. explizitere Aussagen bzgl. der Alterung von Höchstspannungskabeln zu gewinnen 13

14 Netzausbau Niedersachsen (I) Ganderkesee St. Hülfe Herbst 2006: Abschluss des Raumordnungsverfahrens 2007: Planung Freileitung, Vorbereitung Planfeststellungsverfahren 2008-Mitte 2009: Umplanung nach Nds. Erdkabelgesetz/LROP seit Mitte 2009: Umplanung nach Energieleitungsausbaugesetz März 2010: Einreichung Planfeststellungsunterlagen 14

15 Netzausbau Niedersachsen (II) Wahle - Mecklar Niedersachen: zehn Varianten (inkl. Untervarianten) Hessen: zwei Varianten über 650 km Trassenalternativen in Prüfung für rund 200 km Leitung April 2010: Einreichung der Unterlagen zur Prüfung der Vollständigkeit Ende Juni 2010: Beginn ROV mit Auslegung der Unterlagen 15

16 Fazit: Netzausbau (nicht nur) in Niedersachsen TenneT/transpower will notwendigen Netzausbau Planung soll Eingriffe minimieren 380-kV-Erdkabel werden getestet Wichtige Verfahrensschritte stehen bevor 16

17 Back-up 17

18 Erdkabel in der 380 kv derzeit nicht Stand der Technik Betriebliche Erfahrung bisher keine Erfahrung mit Zwischenverkabelungen im vermaschten Verbundnetz hohe Ausfallzeiten im Störungsfall zu erwarten Technische Risiken bei Zwischenverkabelung Detaillierter Untersuchungsbedarf zum transienten Verhalten der Übergänge zwischen Kabel und Freileitung (Resonanzstellenproblematik). Trotz Optimierung der Ableiter ist ein Aufschwingen der Spannung innerhalb der Kabelabschnitte möglich. Erhöhte elektrische und thermische Beanspruchung führt insbesondere bei den Muffen zu erhöhtem Ausfallrisiko und beim Kabel zur Reduzierung der Lebensdauer. Weitere Problemstellen sind Kabelendverschlüsse Gesetzlich ermöglichte Tests aus technischer Sicht sinnvoll 18

19 Verlegung 380-kV-Kabel für ein Freileitungssystem sind zwei parallelgeschaltete Kabelsysteme mit je 3 Phasen nötig im Betrieb: ca. 15 m breiter Kabelgraben im Bau: Arbeitsbereich ca m Baustraße für Schwerlastverkehr erforderlich Quelle: 19

20 Kabelübergangsanlage für 4 Kabelsysteme ca. 35 x 70 m 105 m ca. 37 m 35 m 70 m 68 m 20

21 Grundlagen 380-kV-Kabel VPE: 2XS(FL)2Y 1x2500 RMS/ /380 kv (1m = ca. 40 kg, d=14 cm) ein System besteht aus 3 Kabeln vier Kabelsysteme (12 Kabel) erforderlich max. 950 m pro Kabeltrommel ca t ca Verbindungs- und Cross-Bonding Muffen Muffenbauwerk 6 x 2.5 m (vorübergehend zur Bauzeit) Quelle: tis-gdv 21

22 Verlegung 380-kV-Kabel Bildquelle: Pfisterer 22

23 Netzausbau tut Not und Integration der Windkraft an Land und zu See Abwicklung europäischer Stromhandel Einbindung neuer Großkraftwerke ist eine Frage knapper Ressourcen... Zeit Vermeidung überlanger Verfahren Kapital effizienter Mitteleinsatz sowie technischer und betrieblicher Zuverlässigkeit. Weiterentwicklung des Stands der Technik ohne Gefährdung des laufenden Betriebs 23

24 Weiterer Kapazitätszuwachs bei Wind MW Ist-Zahlen TPS-Regelzone Übr. Regelzonen MW MW MW MW ~ MW ~3.300 MW ~9.900 MW ~ MW ~ MW Quelle: BMU, DEWI/dena II 24

25 Masttypen Standard Donau-Mast Einebenen-Mast Tonnen-Mast ca. 55 Meter ca. 35 Meter ca. 65 Meter ca. 30 Meter ca. 40 Meter ca. 22 Meter Je nach Geländeform sind verschiedene Masttypen und höhen einsetzbar. 25

26 Vogelschutz Markierung des Erdseils (Blitzschutzseil) 26

27 transpower plant Kabelpiloten Das EnLAG ermöglicht, den Einsatz von 380-kV-Kabeln auf Teilabschnitten von vier Leitungen als Pilotvorhaben zu testen. transpower möchte Erfahrungen mit dem Bau und Betrieb von Höchstspannungskabeln auf technisch sinnvollen Abschnitten sammeln. Erdkabel-Pilotprojekt auf 8,3 Kilometer Länge bei der 380-kV-Leitung Ganderkesee - St. Hülfe. Weitere Teilverkabelungsabschnitte bei der 380- kv-leitung Wahle Mecklar denkbar. Begleitende Studie zur Praxis und Betrieb von Teilverkabelungen (Uni Hannover) 27

28 Kabel oder Freileitung? Ggf. nur Tonspur, und diese Inhalte zur nächsten Folie Freileitungen sind Stand der Technik Höchstspannungskabel sind weltweit bislang nur auf wenigen Strecken erprobt, z.b. in Madrid, Tokio Priorität: Netzstabilität und Verfügbarkeit der geplanten Leitungen im Betrieb nicht zuletzt aufgrund ihrer zentraler Bedeutung im europäischen Verbundnetz Aktuelle Analysen (CIGRE*) von weltweit im Einsatz befindlichen landverlegten Drehstromkabeln der Höchstspannungsebene zeigen, dass die Nichtverfügbarkeit von Kabeln gegenüber Freileitungen fach höher ist. (Durchschnittliche Reparaturzeit einer Freileitung: 3,34h; Erdkabel: 600h=25 Tage) *INTERNATIONAL COUNCIL ON LARGE ELECTRIC SYSTEMS 28

29 Wissenschaftliches Begleitprogramm Universität Hannover Es ist Forschungsbedarf vorhanden Onlinemonitoring zur Messung von Betriebseigenschaften (Zustand der Isolation) und Betriebsgrößen (Ströme, Spannungen, Temperatur) Analyse von Störfällen: Detektierung, Analyse und Bewertung Diagnose und Auswertung der gewonnenen Daten um z.b. explizitere Aussagen bzgl. der Alterung von Höchstspannungskabeln zu gewinnen 29

30 Regelgrabenprofil 380-kV-Kabel 3.00 m m 3.00 m m Arbeitsbereich m Entfernen von evtl. vorhandenen Bewuchs Lagerung des Mutterbodens am Rande des Arbeitsbereiches Lagerung des Erdreiches am Rande des Arbeitsbereiches Anlegen von Baustraßen entlang des Grabens (2 Systeme, je 2x3 Phasen) 30

31 Regelgrabenprofil 380-kV-Kabel 1.00 m ca m Einbringen von thermisch stabilem Bettungsmaterial (TSB) Verlegen der Kabelstränge Verfüllen der Kabel mit TSB Wiederverfüllung und Abtransport des Erdreiches Rückbau der Baustraßen Verteilung des Mutterbodens 31

32 Animationsfilm 32

33 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 33

34 Integration der Offshore-Windkraft in Deutschland Projekt BorWin1 Transpower: Seit 2007 über 450 Mio. Invest Anschlüsse alpha ventus & BorWin 1 Ausschreibungen in Vorbereitung Projekt alpha ventus Stand: Januar