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26.05.2017 | Energie | Im Fokus | Onlineartikel

Erdkabelvorrang ist die richtige Entscheidung

Autor:
Hans Koch

Der Bau der Nord-Süd-Stromautobahnen ist nur mit Erdkabeln durchzusetzen. Über Vorteile und fehlende Zulassungen für den deutschen Markt informiert Hans Koch, Geschäftsführer der Prysmian Group.

Eine der größten Herausforderungen für das deutsche Energienetz ist nach wie vor die zuverlässige Einspeisung und Übertragung von erneuerbarer Energie. Es ist der Druck der Energiewende, die Deutschland dazu zwingt, den Ertrag der großen Offshore-Felder in Nord- und Ostsee und der Windparks an Land in den Süden zu transportieren, um das Gleichgewicht zwischen Bedarf und Angebot zu sichern. Der notwendige Ausbau des Wechselstrom-Höchstspannungsnetzes wie auch der Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) über jeweils mehrere hundert Kilometer Trassenlänge war bereits Ende 2012 durch die Bundesnetzagentur beschlossene Sache. Die Politik erkannte, dass der Bau der großen Nord-Süd-Stromautobahnen nur mit Erdkabeln durchzusetzen ist. Ende 2015 wurde daher der Erdkabelvorrang auf dieser Netzebene gesetzlich verankert. Der internationale Vergleich zeigt: Es war die richtige Entscheidung. Denn in der Bevölkerung genießen Erdkabel eine viel höhere Akzeptanz.

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Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung

Die Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) hat sich neben der Drehstrom-Hochspannungs-Übertragung (DHÜ) einen festen Platz innerhalb der Möglichkeiten der elektrischen Energieübertragung erobert, insbesondere für Übertragungen über große Entfernungen und für Seekabelübertragungen. 


Inzwischen haben die Energienetzbetreiber ihre Planungsdefizite durch die anfänglichen politischen Unsicherheiten behoben und konnten Vorschlagskorridore für die Verlegung der Erdkabelprojekte erarbeiten. Parallel dazu beginnt nun die Präqualifizierung von Kabellieferanten, um die technische Umsetzung der Projekte zu spezifizieren. Jetzt zeigt sich jedoch das enorme Erfahrungsdefizit Deutschlands auf dem Gebiet der Erdverkabelung: Nur ein Bruchteil des deutschen Hochspannungsnetzes verläuft bislang unterirdisch. So fehlen nun wichtige Erfahrungswerte für den Ausbau der Energieübertragungsnetze. Andere Länder haben durch ihre umfangreichen Erfahrungen mit der Erdverkabelung bereits einen deutlichen Vorsprung. Hierzulande gibt es hingegen in vielen Bereichen Wissenslücken, was die Leistungsfähigkeit der technischen Komponenten angeht.

Kabelhersteller geben grünes Licht

Das geplante Spannungsniveau von 525 Kilovolt stellt die heute verfügbare und erprobte Kabeltechnik vor keine großen Herausforderungen mehr. So sind in anderen Ländern bereits zahlreiche Kabelverbindungen zwischen 500 und 600 Kilovolt in Betrieb. Bei Seekabeln sind sogar 800 Kilovolt nicht ungewöhnlich, wobei diese aufgrund der Besonderheiten der Verlegung am Meeresboden zusätzlich technisch deutlich anspruchsvoller sind.

Vorteile der Erdverlegung von Energieübertragungsnetzen

Befürchtungen, dass Erdkabel eine starke Strahlung und Hitze produzieren würden, sind unbegründet. Die Isolierung funktioniert nachweisbar. Effekte wie Elektro-Smog (elektromagnetische Strahlung) gibt es aufgrund der eingebauten Schirmung bei Erdkabeln nicht. Bei der in Deutschland üblichen Verlegetiefe von 1,70 Meter kommt bei Volllast an der Oberfläche eine Erwärmung von etwa ein Grad Celsius an. Hinsichtlich Verlegemethoden werden bei der Erdkabelverlegung fachlich abgesicherte Verfahren eingesetzt, um das Bodenprofil wieder so herzustellen, wie es vor der Kabelverlegung war. Natürlich muss der Bodenbeschaffenheit Rechnung getragen werden, um eine möglichst schonende Verlegung zu gewährleisten.

Wichtige technische Innovationen in Deutschland bislang nicht zugelassen

Auch was die Technik der Kabel betrifft, insbesondere die zugelassenen Isolationsmaterialien, herrscht hierzulande Nachholbedarf. Was technisch schon lange möglich und vielfach erprobt ist, wartet in Deutschland bislang auf rechtliche Zulassung. Denn seit Jahrzehnten sind lediglich zwei Isolationstechnologien für Hochspannungskabel zugelassen: Ölimprägnierte Materialien oder chemisch vernetzte Polyethylen-Kunststoffe (VPE). Beide Technologien verfügen im Vergleich zu neueren Werkstoffen über schlechte Ökobilanzen und verhindern zudem, dass Kabel leichter und in ihrer Leistung effizienter konstruiert werden können. Andere Länder wie Italien, den Niederlanden und Spanien haben schon längst reagiert und neue Werkstoffe für Erdkabel zugelassen.

Ein technologischer Meilenstein ist unter anderem die 600 kV P-Laser Technologie, die Prysmian 2016 auf den Markt gebracht hat. Es ist das weltweit erste voll recycelbare, umweltfreundliche HGÜ-Kabelsystem. P-Laser bezeichnet eine hochmoderne Technologie, die ein intern entwickeltes thermoplastisches Material einsetzt – bekannt als HPTE (High Performance Thermoplastic Elastomer).

Auch hierzulande könnten Kabel unter Verwendung der P-Laser Technologie oder anderen modernen Materialien Kabel dünner und, aufgrund des geringeren Gewichts pro Meter, in größeren Längen gefertigt und transportiert werden. Dadurch wären auf einer Trasse weniger Verbindungsmuffen notwendig. Die Kabel könnten außerdem mit bis zu 90 Grad Betriebstemperatur belastet werden und damit höhere Leistungen übertragen. Unterm Strich ermöglicht die Nutzung neuer Technologien 15 bis 20 Prozent Kosteneinsparungen. Aber Alternativen zu vernetzten Kunststoffen sind für den Hochspannungsbereich in Deutschland bislang nicht zugelassen.

Die Technologien für erdverlegte Kabel sind erprobt und stehen bereit. Die Projekte können mit den jeweils passenden Verlegemethoden und Kabeltechnologien kostengünstig und effizient umgesetzt werden.

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