Das Stromnetz steht vor einem umfassenden Ausbau und ein Teil der neuen Leitungen soll unterirdisch verlaufen. Der Übertragungsnetzbetreiber Amprion erprobt dazu ein Verlegeverfahren, das ohne Ausschachten tiefer Gräben auskommt. Im Gespräch mit der Zeitschrift EW – Magazin für die Energiewirtschaft erläutert Dr. Klaus Kleinekorte, Technischer Geschäftsführer bei Amprion die neuen technischen Entwicklungen.
Nach dem Energieleitungsausbaugesetz (EnLAG) von 2009 sind für das Netzgebiet von Amprion 13 Projekte mit einer Gesamtlänge von 700 km vorgeschrieben. Das Bundesbedarfsplangesetz (BBPIG) von 2013 und 2016 hat weitere 10 Projekte mit einer Gesamtlänge von rund 1.100 Kilometern formuliert. Stand 2016 waren davon erst 210 km von den EnLAG-Bauvorhaben fertiggestellt. Ein Teil der neuen Leitungen soll unterirdisch verlaufen, so dass möglichst wenig neue Strommasten sichtbar werden.
Erdkabel bedeuten sowohl bei Wechselstrom- wie auch bei Gleichstromverbindungen technisches Neuland, erläutert Kleinekorte. Derzeit werde dazu eine Erdkabelstrecke für Wechselstrom in Rasfeld getestet, die seit einem Jahr störungsfrei im Probebetrieb läuft. In Borken, dem zweiten Abschnitt der Pilotstrecke, hat Amprion ein innovatives Verfahren für die Kabelverlegung erprobt. Das sogenannte „E-Power Pipe“-Verfahren haben wurde gemeinsam mit dem Bohrspezialisten Herrenknecht, der RWTH Aachen und mit Förderung des Bundeswirtschaftsministeriums entwickelt.
Bei der grabenlosen Technologie bohrt eine Vortriebsmaschine mit einem Bohrdurchmesser von 505 Millimetern einen kleinen Tunnel. Im ersten Schritt wird ein Kabelschutzrohr installiert, in das dann später ein Kabel eingezogen werden kann. Die Vortriebsmaschine wird über eine Signalleitung an der Bodenoberfläche gesteuert. Das habe im Pilotprojekt gut funktioniert. Nun müsse sich das Verfahren hinsichtlich Genauigkeit, Geschwindigkeit und Wirtschaftlichkeit weiter bewähren, berichtet Kleinekorte. Ist das Erdkabel verlegt, dürfen auf der Trasse keine Gebäude, Bäume oder Sträucher stehen, die das Kabelsystem beschädigen könnten. Die Fläche lässt sich aber als Weide oder Feld nutzen.
Erdkabel veränderten auch die Anforderungen an den Netzbetrieb deutlich, führt Kleinekorte im Gespräch weiter aus. In einem Wechselspannungssystem sei der Betrieb von Erdkabeln kombiniert mit Freileitungen eine physikalisch hochkomplizierte Sache. Erdkabel erzeugten im Vergleich zu Freileitungen mehr Blindleistung, die kompensiert werden müssten, um störende Resonanzen zu vermeiden. Im reinen Freileitungsbetrieb sind solche Resonanzen unbedeutend. Auch die maximal mögliche Länge eines Wechselspannungskabels ist deutlich geringer, als die physikalisch mögliche Länge einer Freileitung. Daher werde es auf Wechselstromtrassen auch nur möglich sein, kleine Teilstücke unter die Erde zu legen.
Das vollständige Interview ist in ew 8 /2017 erschienen.
Bildquelle: Amprion GmbH / Rüdiger Nehmzow
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Mit welchen Schwierigkeiten müssen Sie sich beim Verlegen außerdem auseinandersetzen?
Kleinekorte: Die Logistik ist eine Herausforderung. Da die zu verlegenden Kabel auf Trommeln per LKW angeliefert werden, hängt die Kabellänge von der Belastbarkeit der Brücken und Straßen ab. Da wir nicht mit Endloskabeln arbeiten können, werden diese Teilstücke in Handarbeit mit Muffen verbunden. Solche Übergangspunkte bergen ein höheres Fehlerrisiko als durchgehende Verbindungen. Bei Freileitungen war das selten ein Problem, da die Leitung frei zugänglich ist und innerhalb eines Tages repariert werden kann. Bei Erdkabeln rechnen wir damit, dass ein vergleichbarer Schaden einen Ausfall der Trasse von etwa vier Wochen bedeutet.
Erdkabel gelten in der Bevölkerung als harmlose Technik und werden von den Anwohnern kaum wahrgenommen. Wie bewerten Sie Erdkabel unter Umweltgesichtspunkten?
Kleinekorte:
Gibt es auch Unterschiede zwischen Freileitungen und Erdkabeln beim Netzbetrieb?
Kleinekorte:
Sind Gleichstromverbindungen einfacher unter der Erde zu betreiben?
Kleinekorte: Mit der Gleichstromtechnologie lassen sich auch große Entfernungen in Kabeltechnik überbrücken. Bei Gleichstrom können die Stromflüsse der Leitung durch die eingesetzte Leistungselektronik gezielt gesteuert werden. Das schafft auch neue Möglichkeiten der Verknüpfung von bestehenden Netzen. So schaffen wir mit der Verbindung Aachen-Lüttich Electricity Grid Overlay (ALEGrO) den ersten Netzanschluss nach Belgien durch ein Gleichstrom-Kabel. Da bereits Verbindungen über die Niederlande und Frankreich bestehen, würde eine Wechselstromverbindung auf dieser Strecke keinen Stromfluss aufnehmen. Mit der Gleichstromverbindung erhöhen wir nun dank Leistungselektronik die Systemstabilität für die gesamte Region. Auch bei den verwendeten Materialien haben wir mit Polyethylenkabeln, die bis 500 kV belastbar sind, Neuland betreten.
Ein wichtiges Thema beim Netzausbau ist die Akzeptanz der Bevölkerung. Gegen viele Bauvorhaben hat es in der Vergangenheit Bürgerproteste gegeben. Stellen Sie eine Veränderung in der letzten Zeit fest?
Kleinekorte: Wenn man die Zahl der Gerichtsverfahren als Maßstab nimmt, ist die Akzeptanz inzwischen hoch. Gegen unsere laufenden Projekte gibt es weniger als zehn Klagen. Wir haben aber auch intensiv um Verständnis geworben, den Kontakt zu den Anwohnern gesucht und über jedes Projekt wird ausführlich mit den Betroffenen diskutiert. Zudem hat der gesetzlich vorgeschriebene Vorrang von Erdkabeln für die großen Nord-Süd-Trassen die gesellschaftliche Debatte ein Stück weit entschärft. Mit dem Projekt Ultranet haben wir einen neuen Weg beschritten, der von den Anwohnern akzeptiert wird: In einem bestehenden Trassensystem verändern wir lediglich die Leitungen und ergänzen die Wechselstromtechnologie durch Gleichstromleitungen. Optisch verändert sich dabei nicht viel, die vorhandenen Masten werden weiter genutzt.