Freileitung oder Erdkabel Hintergrundinformationen
Verantwortungsvoller Netzausbau 50Hertz als Übertragungsnetzbetreiber ist ein Dienstleister der Gesellschaft. In dieser Rolle optimiert 50Hertz das Übertragungsnetz, um weiterhin den Ausbau erneuerbarer Energien zu ermöglichen, eine sichere Stromversorgung zu gewährleisten und den Strommarkt weiterzuentwickeln. Das ist ein Balanceakt denn hierbei sind viele unterschiedliche Aspekte und Interessen in Einklang zu bringen. In Deutschland sollen in den nächsten Jahren mehrere Tausend Kilometer Leitungsnetz entstehen, ein wichtiger Teil davon im 50Hertz-Gebiet. Diese Aufgabe gilt es schnell zu meistern, da der Leitungsbau bereits heute der Entwicklung erneuerbarer Energien hinterherhinkt. Allerdings ist diese Aufgabe auch mit Kontroversen und Schwierigkeiten verbunden. Die zunehmenden Diskussionen in der Bevölkerung über die Geschwindigkeit sowie die Art und Weise des Umbaus der deutschen Energieinfrastruktur belegen dies eindrücklich. 50Hertz sieht sich in der Pflicht, mit Offenheit und Transparenz eventuelle Probleme zu lösen und Ängste abzubauen vor allem im Dialog mit den vom Netzausbau im Höchstspannungsbereich Betroffenen. Um dabei die richtigen und zukunftsweisenden Entscheidungen zu treffen, müssen die zentralen Faktoren beim Netzausbau berücksichtigt werden. Diese sind: Technische Gegebenheiten, finanzielle Aspekte und Eingriffe in die Natur und menschliche Lebensräume. Die unterschiedlichen Netztechnologien, die 50Hertz heute schon verwendet, sind Ausdruck der langjährigen Erfahrung und Expertise von 50Hertz auf diesem Gebiet.
Technologische Möglichkeiten für 380-kV-Übertragungssysteme Die Übertragung von Strom im Höchstspannungsbereich (380 kv, in geringem Umfang auch 220 kv) erfolgt fast ausschließlich über Freileitungen. In Deutschland gibt es über 30.000 Kilometer Höchstspannungsfreileitungen. Eine 380- kv-freileitung hat meist zwei Systeme zur Stromübertragung mit jeweils drei einpoligen Leitern. Bei der Trassenauswahl für Neubauleitungen werden folgende Aspekte berücksichtigt: Schutz von Mensch, Tier und Natur weitestmöglicher Abstand zu Wohnbebauungen Anpassung an das Landschaftsbild Bündelung mit vorhandenen Trassen (bestehende Leitungen, Bahn, Autobahnen, Straßen) Als Alternative zur Freileitung steht in besonderen Fällen in Teilbereichen auch die 380-kV-Kabelanlage zur Verfügung. Sie wird immer dann intensiv diskutiert, wenn eine Höchstspannungsleitung nah an sensiblen Gebieten vorbeigeführt werden muss. Von 50Hertz genutzte Technologien: 380-kV-Freileitung 220-kV-Freileitung 2.862 km 6.830 km 380/220-kV-Kabel (ausgeführt als Ölkabel & Kunststoffkabel) 58 km 400-kV-HGÜ-Kabel (ausgeführt als Ölkabel) 14 km 150-kV-Seekabel (ausgeführt als Kunststoffkabel) 61 km
Erdkabel und Freileitungen die Technik Der Bau Während bei Bauaktivitäten für Freileitungen hauptsächlich auf oberirdische Behinderungen im Schneisenbereich geachtet wird und die Fundamente der Maststandorte gelegt werden, müssen bei der Erdverkabelung einer Leitung umfangreichere Bauarbeiten durchgeführt werden. Nicht nur die Schneise muss komplett befreit, sondern auch ein etwa zwei Meter tiefer Graben ausgehoben werden. Dieser wird dann mit ein Meter thermisch stabilem Material aufgefüllt, um eine hohe Wärmeableitung zu gewährleisten. Des Weiteren müssen, da Kabel in maximal 1.000-Meter- Einheiten hergestellt werden, spezielle Grabenbauwerke für Verbindungsmuffen errichtet werden. Nach dem Bau wird die Trasse selbstverständlich wieder begrünt. Bei Freileitungen muss dabei ein Mindestabstand vom Boden zur Leitung eingehalten werden. Bei Erdkabeltrassen darf dagegen lediglich ein Bewuchs mit flachen Wurzeln zugelassen Trasse 380-kV-Freileitung Bestand Bestand
werden. Nach der Fertigstellung ist eine Schneise für eine 2-systemige Freileitung auf der 380-kV-Ebene etwa 70 Meter breit, ihr Kabelpendant ca. 25 Meter. Für vier Systeme wird bei der Freileitung der Mast nur höher, die Breite der Kabeltrasse verdoppelt sich aber. Im Betrieb Freileitungen sind atmosphärischen Störungen ausgesetzt (z. B. Blitzeinschläge). Die isolierende Luft erlangt ihre Isolierfähigkeit nach der Störung sofort wieder (Selbstheileffekt). Bei mechanischen Schäden erfolgen Reparaturen in der Regel in Stunden oder Tagen. Störungen bei Kabeln treten weniger häufig auf. Hier muss zuerst diagnostiziert werden, wo ein Fehler vorliegt. Kabel haben keine selbstheilende Isolierung, deshalb können Reparaturen auch Wochen oder Monate dauern. Trasse 380-kV-Kabelanlage Bestand Bestand
Kosten für Investition und Betrieb Freileitung Investitionskosten: ca. 1 Mio. pro Kilometer Freileitung (2-systemig) Betriebskosten: höhere Verluste bei der Energieübertragung als bei Erdkabel; geringe Reparatur- und Ausfallkosten Erdkabelleitung Investionskosten: ca. 4 bis 16 Mio. pro Kilometer Freileitung (2-systemig), abhängig von der konkreten Örtlichkeit Betriebskosten: geringere Verluste bei der Energieübertragung als Freileitung; erhöhte Reparatur- und Ausfallkosten Gesamtkosten im Betrachtungszeitraum von 80 Jahren: Erdkabel vor allem wegen höherer Anschaffungskosten, niedriger Lebensdauer und damit verbundener, notwendiger Erneuerung teurer als Freileitung
Auswirkungen auf den Menschen Freileitung Elektromagnetische Felder: physikalisch nicht verhinderbar, aber durch Mastgestaltung und Abstand zur Bebauung niedrig Lärm: leichtes Summen (insbesondere bei Regen) Landschaftsbild: Freileitungen sichtbar, aber Integration in das Landschaftsbild mittels geeigneter Trassenführung begrenzt möglich; Schneisenbildung im Wald Erdkabelleitung Elektromagnetische Felder: kein elektrisches Feld außerhalb des Kabels; Magnetfeld in Kabelnähe hoch Lärm: kein Lärm Landschaftsbild: Trasse sichtbar; Integration in Landschaftsbild mittels geeigneter Trassenführung möglich; Schneisenbildung im Wald Akzeptanz in der Bevölkerung: verschiedene Präferenzen aufgrund subjektiver Wahrnehmung
Auswirkungen auf die Natur Freileitung Bodenflora: Bebauung und Bewuchs der Trassen mit Höhenbeschränkungen; landwirtschaftliche Nutzung möglich Bodenfauna: Aufgrund des möglichen Wiederbewuchses ist die Wiederansiedlung von Tierarten nach dem Bau möglich; lediglich kleine Flächen der Mastfundamente nicht mehr nutzbar Avifauna: Beeinträchtigungen für Vögel; Vogelschutzmarkierungen notwendig Wasser: keine Veränderung des Wasserhaushaltes, außer an den versiegelten Maststandorten Erdkabelleitung Bodenflora: keine Bebauung und Bewuchs mit Tiefwurzlern möglich; eingeschränkte landwirtschaftliche Nutzung Bodenfauna: Wiederansiedlung nur für Lebewesen möglich, die nicht auf dichte und hohe Vegetation angewiesen sind Avifauna: keine Auswirkungen für Vögel Wasser: Grundwasserspiegel kann beeinträchtigt sein; Austrocknung durch Wärmeentwicklung und dadurch geringere Eignung als Lebensraum für Vegetation nicht auszuschließen Unterschiedlicher Eingriff in das Ökosystem: Erheblicher Eingriff in Boden- und Wasserhaushalt bei Erdverkabelung, Veränderung des Landschaftsbildes und des Schneisenbewuchses bei Freileitung
Auswirkungen auf die Versorgungssicherheit Freileitung Verfügbarkeit: > 99,8 % Ausfallzeiten im Havariefall: Stunden bis wenige Tage Lebensdauer: 80 bis 100 Jahre Betriebserfahrung: mehr als 50 Jahre; ausgereift, bewährt Erdkabelleitung Verfügbarkeit: > 93 % Ausfallzeiten im Havariefall: Wochen bis Monate Lebensdauer: 20 bis 40 Jahre (erwartet) Betriebserfahrung: begrenzt, noch nicht Stand der Technik; mehrmals erhebliche technische Schwierigkeiten im 220- und 380-kV-Bereich 50Hertz trägt Verantwortung für Netzsicherheit und muss daher auf zuverlässige und sichere Infrastrukturelemente setzen.
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