Netzausbau Zwischenverkabelung in Raesfeld (Pilotprojekt) christoph.gehlen@amprion.net
Die Energiewende hat drei wesentliche Treiber für den Netzausbaubedarf Wir wollen die Integration der europäischen Stromversorgung durch den Ausbau der grenzüberschreitenden Höchstspannungsleitungen.. vorantreiben. Europäischer Binnenmarkt Ausstieg Kernenergie Integration Erneuerbare Wir halten am Ausstieg aus der Kernenergie fest. Spätestens 2022 wird das letzte Kernkraftwerk in Deutschland abgeschaltet. 1. Reduktion der Ausbauziele von Offshore-Wind auf 6,5 GW in 2020 und 15 GW in 2030: Durch den KV wird das Ausbauziel 12,7 GW (B2024) lediglich um 4 Jahre verzögert. 2. Windspitzenkappung in der öffentlichen Diskussion 2 380-kV-Kabelpilotprojekt Raesfeld 2014, itm-workshop
Netzkonzept für die Energiewende Windparkanbindung im Norden an ein leistungsstarkes, regionales Ost-West-Netz (AC): Windsammelschiene Integration der Solarenergie im Süden durch regionale Netzverstärkung (AC): Solarsammelschiene Integration der gesicherten Leistung durch die konv. Kraftwerke im Westen und Osten (AC): Sammelschiene Gesicherte Leistung Verbindung der Sammelschienen mit HVDC- Leitungen Je nach Wetterlage kann so Nord-, Mittel- oder Süddeutschland mit Strom aus Erneuerbaren Energien versorgt werden Alpine Pumpspeicher stabilisieren das System mit der schnell regelbaren Leistung 3 380-kV-Kabelpilotprojekt Raesfeld 2014, itm-workshop
Netzausbau Übertragungsstrecke Meppen - Wesel
Pilotstrecken für 380-kV-Kabelabschnitte gem. Energieleitungsausbaugesetz (EnLAG) Der Gesetzgeber hat im EnLAG vier Pilotstrecken vorgesehen, mit denen die Erprobung der 380-kV-Kabeltechnologie als Zwischenverkabelungen ermöglicht werden soll. Das EnLAG sieht folgende Pilotprojekte vor: Meppen Diele Ganderkesee St. Hülfe Wehrendorf Wahle - Wahle (Nieders.)-Mecklar (Hessen) - Ganderkesee (Nieders.) - St. Hülfe (Nieders.) - Diele (Niedersachsen) - Niederrhein (NRW) - Altenfeld (Thüringen) - Redwitz (Bayern) Wesel/ Niederrhein Mecklar Redwi t z Altenfeld Lauchstät 5 380-kV-Kabelpilotprojekt Raesfeld 2014, itm-workshop
Netzausbau Meppen Wesel Abschnitte : Nordrhein-Westfalen: 1 UA Wesel/Niederrhein - Pkt. Lackhausen 3,8 km (Zubeseilung) Pkt. Lackhausen - Pkt. Bredenwinkel 11,1 km A31 Dörpen West (TenneT TSO GmbH) 8 Pkt. Meppen 7 Land Niedersachsen 2 Pkt. Bredenwinkel - Pkt. Borken Süd 10,6 km 3 4 5 6 KÜS Borken Süd - Pkt. Nordvelen Pkt. Nordvelen - KÜS Legden KÜS Legden - Pkt. Wettringen Pkt. Wettringen - Landesgrenze 12,9 km 15,3 km 28,8 km 10,5 km Kreis Borken Legden Wettringen Metelen A31 5 6 Steinfurt Neuenkirchen Pkt. Wettringen Kreis Steinfurt Regierungsbezirk Münster Stadtlohn 4 7 8 Niedersachsen: Landesgrenze - Pkt. Meppen ca. Pkt. Meppen - Dörpen West ca. 56,8 km 31,7 km Borken UA Borken 3 Gescher A31 Land Nordrhein-Westfalen Gesamtlänge ca. 181,5 km Raesfeld 2 3 Abschnitte der Genehmigungsverfahren. Regierungsbezirk Düsseldorf Wesel 1 Pkt. Bredenwinkel Kreis Wesel geplante 380-kV-Zubeseilung geplante 380-kV-Leitung als Freileitung UA Niederrhein A3 geplante 380-kV-Leitung als Kabel 6 380-kV-Kabelpilotprojekt Raesfeld 2014, itm-workshop bestehende Hochspannungsfreileitung 25746 Pi-Ot
Freileitung Mast mit 2 Systemen 380 kv Übertragungsleistung: je nach Beseilung zwischen ca. 1800 und 2300 MVA Systemkosten ca. 1,4 Mio. /km Ultranet 7 380-kV-Kabelpilotprojekt Raesfeld 2014, itm-workshop
Freileitung mit Teilverkabelung Übertragungsleistung ca. 1000 MVA pro Kabelsystem Kabeltyp 2 XS(FL)2Y 2500 RM/250, Cu Begrenzung durch Trommelgewichte (ca. 50 to) und durchmesser (> 4m) Systemkosten: ca. 8 Mio. /km für 4 parallele Kabelsysteme in offener Bauweise 8 380-kV-Kabelpilotprojekt Raesfeld 2014, itm-workshop
Komponenten einer 380-kV-Kabelverbindung
Komponenten einer 380-kV-Kabelanlage Quelle: nkt cables 10 380-kV-Kabelpilotprojekt Raesfeld 2014, itm-workshop
Komponenten einer 380-kV-Kabelanlage Quelle: nkt cables Baustelle Tennet (NL), Quelle nkt cables 11 380-kV-Kabelpilotprojekt Raesfeld 2014, itm-workshop
Komponenten einer 380-kV-Kabelanlage Quelle: nkt cables Baustelle Tennet (NL), Quelle nkt cables 12 380-kV-Kabelpilotprojekt Raesfeld 2014, itm-workshop
380-kV-Kabelprojektierung Pilotprojekt Raesfeld
Kabeltiefbau in offener Bauweise Projekt Raesfeld 14 380-kV-Kabelpilotprojekt Raesfeld 2014, itm-workshop
Grabenprofil Acker Detailansicht, System A Das Grabenprofil zeigt den Regelquerschnitt von System A einer 380-kV-Trasse mit 2 Kabelanlagen. Die Kabel werden in PP-Rohre, DN 250 mm eingezogen. Die Tiefenlage der Kabel ist u.a. abhängig von der Oberfläche (Acker oder Strasse). Die Geometrie ist abhängig von den verwendeten Bettungsmaterialien. 15 380-kV-Kabelpilotprojekt Raesfeld 2014, itm-workshop
Bodenschonende Bauweise
Konzept bodenschonende Bauweise Die Kabelverlegung bedeutet deutliche Eingriffe in den Boden und wurde im Rahmen der Planfeststellung thematisiert Auswirkungen werden durch bodenschonende Bauweise minimiert hierzu wurde ein Konzept erarbeitet Verdichtungen des Bodens werden durch zahlreiche Maßnahmen vermieden die Bodenschichten sind nach der Leerrohrverlegung wieder so einzubringen, wie sie vorgefunden wurden Unabhängige Gutachter überwachen die Umsetzung dieses Konzeptes 17 380-kV-Kabelpilotprojekt Raesfeld 2014, itm-workshop
Konzept bodenschonende Bauweise Ergebnisse der Baugrunderkundung Die Profile zeigen wechselnde Bodenschichtungen mit Hauptbodenarten: Mutterboden Eschboden Sand Geschiebelehm/-mergel Ton Das Konzept liefert eine detaillierte geologische und bodenkundliche Beschreibung der Bodenarten, wobei die Übergänge zwischen verschiedenen Bodenarten fließend sein können 18 380-kV-Kabelpilotprojekt Raesfeld 2014, itm-workshop
Konzept bodenschonende Bauweise Ergebnisse der Baugrunderkundung Aus den durchgeführten Bohrsondierungen ergeben sich entlang der Trassenachse folgende Bodentrennungen: 2-fach-Trennung: insgesamt 1355 m 3-fach-Trennung: insgesamt 1415 m 4-fach-Trennung: insgesamt 740 m 5-fach-Trennung: insgesamt 30 m Die Lagerung erfolgt in getrennten Mieten 19 380-kV-Kabelpilotprojekt Raesfeld 2014, itm-workshop
Bauabwicklung Raesfeld
Konzept bodenschonende Bauweise in der Umsetzung 21 380-kV-Kabelpilotprojekt Raesfeld 2014, itm-workshop
Konzept bodenschonende Bauweise Abtrag Oberboden 22 380-kV-Kabelpilotprojekt Raesfeld 2014, itm-workshop
Bauausführung Raesfeld Erdarbeiten 23 380-kV-Kabelpilotprojekt Raesfeld 2014, itm-workshop
Der Sommer 2014 war für den Kabelbau eine Herausforderung 24 380-kV-Kabelpilotprojekt Raesfeld 2014, itm-workshop
Baustrasse nach einem Regenguss 25 380-kV-Kabelpilotprojekt Raesfeld 2014, itm-workshop
Herstellen von Flüssigboden Aufbereiten des Aushubs mit Scheibenseparator 26 380-kV-Kabelpilotprojekt Raesfeld 2014, itm-workshop
Herstellen von Flüssigboden Stationäre Mischanlage 27 380-kV-Kabelpilotprojekt Raesfeld 2014, itm-workshop
Flüssigboden Rohreinbettung mit Flüssigboden 28 380-kV-Kabelpilotprojekt Raesfeld 2014, itm-workshop
Flüssigboden Rohreinbettung mit Flüssigboden 29 380-kV-Kabelpilotprojekt Raesfeld 2014, itm-workshop
Kabelzug-/Montage Seilbagger für Trommeltransporte > 50 t 30 380-kV-Kabelpilotprojekt Raesfeld 2014, itm-workshop
Kabelzug-/Montage im Bereich der Kabelübergabestation (KÜS) 31 380-kV-Kabelpilotprojekt Raesfeld 2014, itm-workshop
Derzeitige Erkenntnisse des Pilotprojektes Raesfeld 380-kV-Kabel sind grundsätzlich technisch machbar Die Investitionskosten liegen in Raesfeld ca. beim Faktor 6 gegenüber der Freileitungslösung Deutliche Eingriffe in den Boden Auswirkungen werden durch bodenschonende Bauweise minimiert Baufortschritt ist stark von den Witterungsverhältnissen abhängig 32 380-kV-Kabelpilotprojekt Raesfeld 2014, itm-workshop
Fazit Erdverkabelung kann lokale Planungskonflikte lösen helfen ist aber nicht der Königsweg für den Netzausbau Einsatz von Kabeln im Höchstspannungsnetz weltweit noch nicht Stand der Technik (Pilotcharakter) Langzeiterfahrungen von VPE-Kabeln nicht vorhanden daher Pilotierung auf Strecken mit geringeren Verfügbarkeitsanforderungen Der Bau von Erdkabeln ist teurer als der Bau einer Freileitung in Raesfeld um den Faktor 6; die Mehrkosten sind sehr stark abhängig von der Übertragungsaufgabe, den Bodenverhältnissen und den zu kreuzenden Infrastrukturen (Flüsse, Bahngleise, Strassen, etc) Erdverkabelung entlastet das Landschaftsbild, erfordert aber massiven Eingriff in den Boden 33 380-kV-Kabelpilotprojekt Raesfeld 2014, itm-workshop