Technik für die neue Trasse

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1 Technik für die neue Trasse Erdkabel 110 Kilovolt (kv) Ein Erdkabelsystem besteht aus drei Einzelleitern, Muffen und Kabelendverschlüssen. Übertragungsstrom ca. 680 Ampere, Übertragungsleistung ca. 130 Megavoltampere (MVA) erforderliche Kabelquerschnitte: 630 mm² (Kupfer) oder mm² (Aluminium) Durchmesser: 0,8 bis 10 cm Gewicht: 8,8 bis 10,2 kg/m Das Verlegen der drei Einzelkabel erfolgt im Leerrohr oder direkt in der Erde. Verlegung flach oder im Dreieck Muffen: Einzelne Kabelabschnitte werden durch Muffen verbunden. Zum Antransport der Kabelrollen wird eine Zufahrt zu den Muffenstellen mit einer Belastbarkeit von 20 bis 25 Tonnen benötigt. Schutzstreifen: Der Schutzstreifen schützt die Erdkabelanlage vor Beschädigung und sichert die Zugänglichkeit im Fall von Reparaturen. Im Schutzstreifen sind keine tief wurzelnden Gehölze und keine Gebäude zulässig. Die landwirtschaftliche Nutzung beziehungsweise Verkehrsflächen sind im Schutzstreifen möglich. Die Breite des Schutzstreifens wird durch die Verlegeanordnung der Kabel bestimmt und beträgt 6 bis 12 Meter. Übergang vom Erdkabel zur Freileitung: Ein Übergang zwischen Kabel und Freileitung besteht aus einem Kabelendmast. Die Kabelendverschlüsse können direkt auf diesem Mast oder unterhalb am Boden montiert werden. Auf einen Blick Kenndaten Erdkabel: Schutzstreifenbreite Gewicht Kabeltrommel mittlerer Abstand zwischen Muffen 6 bis 12 Meter 20 bis 25 Tonnen 800 bis Meter

2 Bauphase Offene Verlegung: Das Verlegen der Kabel erfolgt im Regelfall in einem offenen Graben. Die Kabel werden in thermisch stabilem Bettungsmaterial (zum Beispiel Sand) verlegt. Der überschüssige Boden muss deshalb abtransportiert werden. Es wird Platz für die einseitige Zufahrt für Bagger und LKW sowie für das Lagern des Grabenaushubs benötigt. Unter Berücksichtigung von Grabenbreite, Böschung, Zufahrt und Aushublagerung ist in der Bauphase ein Arbeitsstreifen von ca. 12 Metern Breite erforderlich. Foto: nkt cables GmbH Grabenlose Verlegung: Sofern eine offene Verlegung aufgrund von Hindernissen (wie Hauptverkehrswege oder Gewässer) oder beengten Platzverhältnissen nicht möglich ist, wird die grabenlose Verlegung angewendet. Abhängig von den geologischen Verhältnissen ist eine grabenlose Verlegung beispielsweise mittels horizontaler Bohrungen, Pressungen oder Spülbohrverfahren möglich. Am Start- und Zielpunkt von unterirdischen Querungen sind in der Bauphase zusätzliche Flächen nötig. Bauablauf (offene Verlegung): 1. Anlage einer Baustraße 2. Herstellen von Kabelgraben und Wasserhaltung (soweit erforderlich) 3. Verfüllen der Kabelsohle mit Spezialsand 4. Verlegen der Kunststoffrohre (soweit erforderlich) 5. Einbetten der Rohre 6. Verfüllen des Kabelgrabens 7. Kabelzug und Muffenmontage, Prüfung 8. Rückbau der Baustraße Schemazeichnung offene Verlegung: Schutzbereich= 6 m Erdkabel 110 kv

3 Freileitung 110 Kilovolt (kv) Eine Freileitung besteht aus Masten, Isolatoren, drei Leiterseilen und einem Blitzschutzseil. Übertragungsstrom ca. 680 Ampere, Übertragungsleistung ca. 130 Megavoltampere (MVA) Die Masten können als Stahlgitter-, Stahl- oder Betonvollwandmast ausgeführt sein. Verschiedene Mastbilder sind möglich abhängig von den örtlichen Verhältnissen (Topografie, Platzverhältnisse oder Sichtbarkeit). Ein Sondermast kommt zum Beispiel bei Waldüberspannungen zum Einsatz. Verschiedene Masttypen sind möglich: Trag-, Abspann- oder Endmasten. Blitzschutzseil Traverse Isolatoren Mehrebenenmast: Die Leiterseile sind auf drei verschiedenen Traversen angeordnet. Das ermöglicht eine schmale Trasse, benötigt aber eine größere Masthöhe. Ist besonders geeignet bei beengten Platzverhältnissen. Leiterseil Stahlvollwandmast Gittermast Einebenenmast: Alle Leiterseile befinden sich in einer Ebene. Diese Mastform eignet sich besonders bei Bauhöhenbeschränkung oder zur Querung von Vogelschutzgebieten. Sie erlaubt eine geringere Masthöhe, braucht aber eine breitere Trasse. Schutzstreifen: Als Schutzstreifen bezeichnet man die durch Überspannung der Leitung in Anspruch genommene Fläche. Dabei werden die seitliche Auslenkung der Seile bei Wind und der Sicherheitsabstand berücksichtigt. Im Schutzstreifenbereich gelten Nutzungseinschränkungen. Unter anderem ist die zulässige Höhe von Pflanzungen begrenzt und die Errichtung von baulichen Anlagen eingeschränkt. Der Schutzstreifen ist nötig für die Instandhaltung und den sicheren Betrieb einer Freileitung. Abhängig vom Mastbild und der Masthöhe ergeben sich Schutzstreifenbreiten von 30 bis 40 Metern. Bauablauf: Die Errichtung einer Freileitung umfasst im Wesentlichen die folgenden Arbeitsschritte: 1. Baustelleneinrichtung und Zuwegung 2. Herstellung der Gründungen 3. Mastmontage 4. Seilzug 5. Inbetriebnahme Auf einen Blick Kenndaten Freileitung: Schutzstreifenbreite Masthöhe (außer Sondermast) mittlerer Abstand zwischen Masten 30 bis 40 Meter 25 bis 30 Meter 300 bis 400 Meter

4 Kabel und Freileitung im Vergleich Technik: Kriterium 110-kV-Freileitung 110-kV-Kabel elektrische Festigkeit (Isolation) Luftisolierung Kunststoffisolierung Fehlerfall/Wiedereinschaltung höhere Fehleranfälligkeit von außen (Blitz) Klärung Großteil der Fehler durch automatische Wiedereinschaltung (AWE) geringere Fehleranfälligkeit von außen kein Betrieb durch AWE möglich Reparaturdauer Stunden bis Tage Tage bis Wochen elektrische Verluste höher, bei Volllast: Faktor 2:1 niedriger, bei Volllast: Faktor 1:2 Lebensdauer abgesehen von den regulären Instandhaltungsmaßnahmen (Korrosionsschutz, Leiterseiltausch etc.) bis zu 80 Jahre 40 Jahre auf Basis von Langzeitprüfungen (Wahrscheinlichkeitsrechnung) Gesamtkosten Faktor 1 Faktor 2 bis 4 Umwelt: Kriterium 110-kV-Freileitung 110-kV-Kabel Landschaftsbild Vögel Boden/terrestrische Biotope Nutzung Schutzstreifen in der Regel größere Beeinträchtigung des Landschaftsbilds Beeinträchtigung durch Kollisionsgefahr mit Leiterseilen Beeinträchtigung im Bereich der Maststandorte/Zuwegung Gehölze bis zu einer bestimmten Höhe zulässig Bebauung bis zu einer bestimmten Höhe zulässig landwirtschaftliche Nutzung möglich in der Regel geringere Beeinträchtigung des Landschaftsbilds, abgesehen von Waldgebieten Beeinträchtigung von bodengebundenen Vogelarten (zum Beispiel Wiesenbrüter) durch Kabeltrasse Beeinträchtigung entlang der gesamten Kabeltrasse keine tief wurzelnden Gehölze zulässig keine Bebauung zulässig landwirtschaftliche Nutzung möglich Beeinträchtigung landwirtschaftlicher Nutzung durch veränderte Bodenverhältnisse und Bodenerwärmung

5 Umspannanlage 110/20 Kilovolt (kv) Eine Umspannanlage verbindet die unterschiedlichen Spannungsebenen hier 110 und 20 Kilovolt. Sie besteht aus Schaltanlagen, in denen die Leitungen (Kabel/Freileitung) und die Transformatoren eingebunden sind. Die Transformatoren übersetzen die Spannung zwischen 110 und 20 Kilovolt. Flächenbedarf ca bis m² 110-kV-Schaltanlage: Hier werden die Leitungen und Transformatoren im Hochspannungsnetz miteinander verbunden. Jede Leitung und jeder Transformator kann über einen Schalter zu- und abgeschaltet werden. Die Schalter werden über eine zentrale Leitstelle bedient, die dauerhaft die Umspannanlage überwacht. 110/20-kV-Transformatoren: Die Transformatoren übersetzen die Spannung zwischen 110 und 20 Kilovolt. Dazu sind auf einem metallischen Kern zwei isolierte Kupferspulen aufgewickelt. Nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion wird hier die Leistung übertragen. Die Standardgröße von Transformatoren bei der N-ERGIE beträgt 40 Megavoltampere (MVA). Diese Trafos sind zur Isolation mit Öl gefüllt. 20-kV-Schaltanlage: In dieser Schaltanlage werden die Leitungen und Transformatoren im Mittelspannungsnetz miteinander verbunden. Die Schaltanlage befindet sich in einem Gebäude. Jede Leitung und jeder Transformator kann über einen Schalter zu- und abgeschaltet werden. Die Schalter werden über eine zentrale Leitstelle bedient, die dauerhaft die Umspannanlage überwacht.

6 Bestandsleitung Pappenheim Zwischen Eßlingen und Pappenheim verläuft bereits eine 20-kV-Freileitung mit zwei Stromkreisen beziehungsweise -systemen. Diese Leitung ist für eine Umstellung auf 110 Kilovolt geeignet. Zur Umstellung eines Stromkreises von 20 auf 110 Kilovolt wird die N-ERGIE Netz GmbH die Isolatoren austauschen.