Neue Normungs-Roadmap "Gleichstrom im Niederspannungsbereich" von VDE|DKE ebnet Weg zu mehr Energieeffizienz / Sowohl Hersteller als auch Endverbraucher profitieren
(PresseBox) (
Frankfurt am Main
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)
Vor 129 Jahren siegte im "Stromkrieg" der Wechselstrom (AC) gegen den Gleichstrom (DC). Doch heute feiert der Gleichstrom ein Comeback, und das nicht nur in der Hochspannungs-Gleichstromübertragung (HGÜ), sondern auch im Niederspannungsbereich.
Supraleiter eignen sich von den Daten her hervorragend als Stromleiter. Sie können im Vergleich zu herkömmlichen Kabeln das fünffache an Strom transportieren. Dabei treten so gut wie keine Verluste auf. Allerdings haben sie einen entscheidenden Nachteil: Damit ein Supraleiter Strom leiten kann, muss er sich in einem extrem gut isolierten Rohr mit einer Innentemperatur von – 200 Grad Celsius befinden. RWE Deutschland unterhält derzeit in Essen das längste Supraleiterkabel der Welt.
Unterirdische Stromtrasse soll nahezu verlustfreien Stromtransport ermöglichen; Erfindung für den Europäischen Erfinderpreis nominiert
Bei der Stromerzeugung mit erneuerbaren Energien liegt der Produktionsort oft weit vom Verbrauchsort entfernt. Der schwedische Ingenieur Gunnar Asplund hat eine Technologie entwickelt, die es ermöglichen soll, Strom über weite Strecken unterirdisch und ohne nennenswerte Verluste zu transportieren.
Für seine Erfindung wurde er nun als einer von drei Finalisten des Europäischen Erfinderpreises 2015 in der Kategorie Industrie nominiert. Der Preis wird am 11.06.2015 in Paris verliehen.
‚HVDC light’ vereinfacht die Integration erneuerbarer Energien
„Mit ‚HVDC light’ können wir heute Versorgungssicherheit, Komfort und Umweltfreundlichkeit bei der Höchstspannungsübertragung gewährleisten.
Es ist nicht mehr nötig, Freileitungen zu installieren,
wenn sich Strom auch per See- oder Erdkabel über große Distanzen transportieren lässt", erklärt Benoît Battistelli, Präsident des Europäischen Patentamtes.
Neue Stromtrasse zwischen Spanien und Frankreich eingeweiht
Gleichstromkabel
Aktualisiert 20. Februar 2015 14:12 Uhr
Montesquieu-des-Albères (AFP) Eine neue unterirdische Stromtrasse zwischen Frankreich und Spanien ist am Freitag symbolisch eingeweiht worden. An dem Festakt in der französischen Pyrenäen-Stadt Montesquieu-des-Albères nahmen Frankreichs Premierminister Manuel Valls und der spanische Regierungschef Mariano Rajoy teil. Die unterirdische Trasse hat eine Länge von 64 Kilometern und ist damit die längste ihrer Art weltweit. Mit ihr können Frankreich und Spanien ihren Stromaustausch ab Juni verdoppeln. Das 700-Millionen-Euro-Projekt hatte eine Bauzeit von drei Jahren und wurde von der EU mitfinanziert.
Kunststoffisolierte Gleichstromkabel für Spannungen bis 525 kV
12.02.15 | Redakteur: Lea Ziegler
Das neu entwickelte XLPE-Gleichstromkabel mit hoher Leistungsdichte von ABB ermöglicht Hochspannungs-Gleichstrom-
Freileitungen und Teilverkabelungsstrecken.
Eine der Herausforderungen, die die Energiewende bereithält, sind die neuen Aufgaben, die das Übertragungsnetz künftig übernehmen muss. Um diese so effizient wie möglich zu bewältigen, ist unter anderem auch der Neubau von mehr als 2000 Trassenkilometern für die Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) geplant, die in vielen Fällen auch sensible Umweltbereiche oder Wohnbebauung passieren. Die Leistungsdichte des von ABB entwickelten kunststoffisolierten-Gleichstromkabelsystems für Spannungen bis 525 kV ist so groß, dass erstmals ein Kabelsystem ungefähr die gleiche Leistung übertragen kann, wie ein Freileitungssystem.
Das neue 525-kV-HGÜ-Kabel von ABB senkt die Kosten für die Erdverkabelung deutlich. Infranetz, ein unabhängiges Planungsbüro, hat berechnet, dass die Kosten sogar unter denen von Freilungen liegen. Dies kann Raphael Görner, Globaler Leiter Marketing & Vertrieb im Geschäftsbereich Grid Systems von ABB, nicht bestätigen, spricht aber von einem Durchbruch für den wirtschaftlichen Bau der HGÜ-Trassen.
ABB hat ein kunststoffisoliertes 525-kV-Kabel für die Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) entwickelt. Die Firma Infranetz hat ausgerechnet, dass damit die in Deutschland geplanten HGÜ-Trassen unter die Erde verlegt werden könnten, weil damit der Preis gegenüber Freileitungen nicht wesentlich höher läge. Stimmt die Rechnung?
Raphael Görner:
Ehrlich gesagt, uns hat die Rechnung von Infranetz etwas überrascht. Wir haben gegenüber unseren Kunden oder auch Infranetz noch keine detaillierten Preisaussagen gemacht. Da die Kosten sehr stark von den jeweiligen projektspezifischen Bedingungen, beispielsweise Topologie und Bodenbeschaffenheit, einer HGÜ-Trasse abhängig sind, halten wir pauschale Preisschätzungen auch für unseriös.
HGÜ-Freileitung vs. Erdkabel: Verschwörung der Lobbyisten?
Lieber Leser,
Paula Walther, bei TenneT für die technische Planung SuedLink zuständig, sieht die Kosten von HGÜ-Erdkabeln um den Faktor 4 bis 8 über den der Freileitung.
Prof. Christian Rehtanz, Leiter des Instituts Energiesysteme, Energieeffizienz und Energiewirtschaft der TU Dortmund, schätzt die Kosten um drei- bis fünfmal höher.
Gleichzeitig rechnet Christian Rennert von Infranetz vor, dass die Vollverkabelung der HGÜ-Trasse SuedLink nicht teurer, ja sogar billiger komme könnte, als auf Basis von Freileitungen. Eine Rechnung, deren Seriosität die Netzbetreiber wie TenneT eher anzweifeln.
Deutlich sinken könnten die Kosten der Erdverkabelung mit dem kunststoffisolierten 525-kV-HGÜ-Kabel, das ABB kürzlich vorgestellt hat. Raphael Görner von ABB spricht von einem technischen und wirtschaftlichen Durchbruch
Warum erfolgt Stromübertragung bei hohen Spannungen?
Aus unseren Steckdosen kommt Wechselstrom, durch Hochspannungsleitungen fließt künftig dagegen wohl vor allem Gleichstrom. Warum ist das so?
Ein elektrischer Strom besteht aus der Bewegung von Elektronen in elektrischen (meist metallischen) Leitern. Dabei wird elektrische Energie vom Stromerzeuger, zum Beispiel vom Kraftwerk, zum Stromnutzer transportiert. Dies kann auf zwei verschiedene Arten geschehen: Im Fall des Gleichstroms fließen die Elektronen über eine Leitung zum Nutzer hin, geben dort einen Teil ihrer Energie ab und fließen dann über eine zweite Leitung wieder zum Stromerzeuger zurück. Im Fall des Wechselstroms gibt es diesen gleichförmigen Strom der Elektronen nicht. Sie wechseln vielmehr in beiden Leitungen kontinuierlich ihre Richtung mit einer festen Frequenz (in Europa 50 Mal pro Sekunde), wobei ebenfalls Energie an den Nutzer abgegeben wird.
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Vor- und Nachteile von Gleichstrom
Diese drei Verlustquellen treten bei Gleichstrom nicht auf. Hier hat man es nur mit den unvermeidlichen Ohmschen Verlusten zu tun. Der genaue Wert hängt von Technologie und Spannungsniveau ab.
Er liegt bei sehr hohen Spannungen bei etwa 3 Prozent pro 1000 km.
Dazu kommen als weitere Verlustquellen Umwandlungen in den Kopfstationen, in denen Gleichstrom erzeugt oder wieder in Wechselstrom für die örtlichen Anforderungen umgewandelt wird. Diese Art von Verlusten ist wesentlich geringer als bei Wechselstrom und ermöglicht deshalb Stromtransporte auch über mehrere tausend Kilometer. Allerdings ist zu berücksichtigen,
dass die Konverterstationen noch einen hohen Kostenfaktor ausmachen
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Neue Technik macht HGÜ möglich
Technisch in größerem Maßstab ermöglicht wurde dies alles in den letzten Jahren durch die Entwicklung neuer elektronischer Bauelement für HGÜ-Technologien zur Erzeugung hoher Gleichstromspannungen wie Hochleistungs-Thyristoren oder die IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)–Technik, die nun in immer größeren Leistungsstärken industriell zur Verfügung gestellt werden können. So sind heute HGÜ-Anlagen mit einer Spannung bis zu 800.000 Volt und einer Übertragungsleistung von bis zu 8000 Megawatt über eine Entfernung von über 2000 Kilometer möglich wie das Beispiel der 2014 in Betrieb gegangenen 2210 Kilometer langen Hami-Zhengzhou-Leitung zeigt.
Die Isländer wollen ihr Inseldasein auf dem Energiesektor beenden und das längste Seestromkabel der Welt bauen. Damit können sie dann auch Europa mit sauberer Elektrizität versorgen.
Oli Fjalars Weg zur Arbeit ist wie eine Reise nach Mordor, dem schwarzen Reich der Herr-der-Ringe-Trilogie. Im Geländewagen geht es die Straße hinauf ins isländische Hochland: eine Ödnis aus Asche und Lavafeldern, aus Geysiren, Dampfschwaden und Wasserfällen. Hier, eineinhalb Fahrtstunden von der Hauptstadt Reykjavik entfernt, liegt Búrfell, das zweitgrößte Wasserkraftwerk des Landes, über das Fjalar mit fünf Kollegen wacht.
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"Es ist nur eine Frage der Zeit, bis Icelink Wirklichkeit wird"
, sagt Bjorgvin Sigurdsson, Top-Manager bei Landsvirkjun. Energie aus Wasserkraft und Erdwärme sei zuverlässig, sauber und billig.
Die Hochspannungs-Gleichstrom-Verbindung
soll ein Gigawatt Leistung übertragen, so viel wie ein Atomkraftwerk erzeugt. Der Strom, der in Schottland ankommt, soll preiswerter sein als aus Offshore-Windrädern.
Beide Artikel mit Genehmigung von Herrn Rennert am 12.09.2014 eingestellt
10.09.14
800 Kilometer lange Sued-LinkTrasse setzt Bürger unter Strom
E-Mail vom 10.09.2014
Sehr geehrter Fabian Schindler,
Sie haben im Hamburger Abendblatt am 10.09.14 über die Regionalkonferenz zum SüdLink in Moorrege am 04.09.14 berichtet. (
http://www.abendblatt.de/region/article132082629/800-Kilometer-lange-Sued-LinkTrasse-setzt-Buerger-unter-Strom.html
)
Wir korrigieren Sie nur ungern, aber der SüdLink wird definitiv nicht mit 380 kV betrieben. Das ist die Spannung von Drehstromsystemen. Geplant sind vielmehr 1.000 kV (+/- 500 kV) Gleichspannung für die SüdLink Freileitungsversion.
Die von mir bei der Regionalkonferenz vorgestellte durchgehende Vollverkabelung kommt sogar mit 640 kV (+/-320 kV) aus. Trotz dieser deutlich geringeren Spannung fällt dabei nur die halbe Verlustleistung an. Für die Volllastverluste der Freileitung laufen demzufolge knapp zwei Offshorewindparks zum Preis von 2 Mrd. €, für die Erdverkabelung nur einer (Blatt 15). Schon von daher ist die Vollverkabelung billiger.
Es trifft Sie bei der Vermischung von Drehstrom und Gleichstrom allerdings kaum Schuld, sie gehört vielmehr zum System der Öffentlichkeitsarbeit der vier Übertragungsnetzbetreiber.
In fast allen Konsultationen der letzten drei Jahre wurden Bürger und Presse systematisch hinters Licht geführt und Freileitungen durch Weglassen von Nebenkosten billig gerechnet und die Folgen verharmlost, wohingegen Erdkabel dramatisiert und überteuert dargestellt wurden.
Auch Sie sind leider in die Falle getappt und haben den angeblichen und zudem falschen Mehrkostenfaktor von 6 sogar in Großbuchstaben gesetzt.
Bei den Kosten wurden stets, und offenbar gezielt, Gleichstromsysteme mit den 3-6 mal teureren Drehstromsystemen gleichgesetzt. Erst bei hartnäckiger Nachfrage wurde zugegeben, dass die Gleichstromkosten nur halb so hoch sind. Ich hatte in Moorrege vorgetragen, dass der Mehrkostenfaktor unseres Systems nur bei 1,06 liegt (Blatt 14). TenneT hat dann auch zugegeben, dass die Mehrkostenfaktoren für Gleichstromsysteme in Erdverkabelung wohl eher zwischen 1,3 und 3 liegen. Im letzten Jahr ist man sogar dazu übergegangen, die Kosten nur noch pauschal mit einem unteren einstelligen Milliardenbereich anzugeben. Was immer das heisst.
Selbst Tennet Chef Alexander Hartman tut sich schwer mit der Unterscheidung von Gleichstrom und Drehstrom. Herr Zerres von der Bundesnetzagentur hatte vorweg und fälschlicherweise behauptet, dass es keine Erfahrungen mit HGÜ-Erdkabeln gibt. Ich hatte ihn dahingegen korrigiert, dass weltweit schon über 4.000 Systemkilometer HGÜ-Erdkabel realisiert wurden. Herr Hartman wollte mir daraufhin weismachen, dass es erst wenige Kilometer Erdkabel in Drehstrom gibt.
Er hat es einfach wieder versucht.
Sie haben gehört, dass ich ihn kurzerhand unterbrochen habe und klarstellen musste, dass wir beim SüdLink nicht über Drehstrom reden. Dr. Habeck hat mich ausnahmsweise mal unterstützt, indem er gesagt hat, dass er von Drehstrom jetzt aber nichts mehr hören will.
Herr Zerres hat sich danach in der Pause von mir die korrekten Zahlen zu den realisierten HGÜ-Erdkabelsystemen geben lassen (Blatt 13).
Bei den Trassenbreiten geht man ähnlich vor und setzt stets die naturgemäß breiteren Drehstromtrassen als Maßstab an. Während unser System mit 0,5 m Grabenbreite pro Gigawatt auskommt, wurden der Bevölkerung stets Werte zwischen dem 14 bis16-fachen d.h. 7 und 8 m pro Gigawatt genannt, was für ein 4-Gigawatt System zu abschreckenden Trassenbreiten um die 30 m führt. Das ist gewollt und trotz aller Transparenzversprechen gezielte Desinformationspolitik. Nur so erklärt sich, warum unser minimalinvasives System seit Jahren beharrlich, noch nicht mal ignoriert wird, um es mit Karl Valentin zu sagen.
Dass es selbst bei Drehstromtrassen auch eine Nummer kleiner geht, beweist unsere anliegende Skizze "Trassenvergleich Drehstrom", bei der wir nachgewiesen haben, dass man die bereits realisierte Drehstromtrasse der Amprion in Raesfeld statt mit 23 m auch mit 10,5 m hätte bauen können. Ein maßgeblicher Zeit- und Kostenfaktor im Tiefbau. Mit Netzausbaubeschleunigung hat das nichts mehr zu tun.
Zur systematischen Dramatisierung der Erdkabel passt auch die oft genannte Behauptung, dass Erdkabel die Landwirtschaft behindern, z.B. weil Tiefpflüge die Leitungen gefährden. Das ist gleich viermal falsch.
1. Wo Tiefpflüge mit max. 1,6 m Tiefgang eingesetzt werden, werden die Kabel auf Wunsch der Landwirte eben entsprechend tiefer oder woanders verlegt. Unser extrem schmales Infranetz System mit 0,5 m Grabenbreite ist bei der Trassenführung aber so flexibel, dass die Kabel auch in Wirtschaftswegen, Rückewegen oder Ackerrändern Platz finden (Blatt 10), was bei 30 m breiten Trassen natürlich nicht geht. Tiefpflüge kommen nebenbei gesagt immer mehr aus der Mode. In Kanada werden schon 60% aller Ackerflächen nicht mehr gepflügt. Das senkt die Bodenerosion je nach Bodenart um bis zu 90% und die Treibstoffkosten um die 50% (
http://de.wikipedia.org/wiki/Direktsaat
).
2. Zum Zweiten sehen wir eher die Behinderung der Landwirte bis hin zu den Urenkeln durch die 2.133 Masten, die jährlich mehrfach zu umfahren sind. Viel Aufwand für eine einmalige Entschädigung von max. 3.000 €/Mast. Ein paar Jahre später kommt dann noch die zweite Trasse von Brunsbüttel bis Großgartach dazu. Noch mal soviel Masten.
3. Drittens gibt es noch die Probleme mit den Beregnern. Sie dürfen nicht zu hoch eingestellt werden und müssen 28 m Sicherheitsabstand zu den Seilen einhalten (Blatt 17). Der Kontakt mit den Strom führenden Seilen kann tödliche Folgen haben, und wenn etwas schiefgehen kann, dann geht es auch schief (Gesetz von Murphy).
4. Viertens ist leicht nachvollziehbar, dass der Landwirt an einem Maststandort für die nächsten 80 Jahre keine Windmühle errichten kann. Da geht ihm viel Geld verloren.
Was die TenneT im Übrigen von den Landwirten hält, können Sie im anliegenden Blatt 31 sehen.
Hinsichtlich der gesundheitlichen Auswirkungen der geplanten Freileitungstrassen schreiben Sie verharmlosend, dass TenneT und Bundesnetzagentur den Bürgern einen Teil der Sorgen um neue Krebsrisiken abnehmen. Aber eben nicht alle, wie Sie korrekterweise einschränkend klarstellen.
Richtig ist, dass Prof. Neitzke vom Ecolog Institut in Hannover schon 2012 vor Gleichstromfreileitungen gewarnt hat. Auch die Uni Bristol hat ein erhöhtes Lungenkrebsrisiko hinter der Hauptwindrichtung durch windverdriftete ionisierte Raumladungswolken festgestellt. Diese Raumladungen heften sich an die in Deutschland reichlich vorkommenden Aerosole und Luftschadstoffe wie Benzole, Cadmium, Asbest, Dieselruß, Kohlestaub, etc. die dann, elektrisch aufgeladen, hinter dem Wind von Mensch und Tier eingeatmet werden (Blatt 20).
Brauchbare Studien, die das Gegenteil beweisen, gibt es hierzulande nicht, wie selbst die Strahlenschutzkommission im Bundesanzeiger vom 07.08.14 einräumt, sodass die Bürger und insbesondere deren Kinder wie Labormäuse zu einem 80-jährigen Feldversuch eingeladen bzw. missbraucht werden.
Alles im Namen der sog. Energiewende.
Dr. Habeck sagte ja selbst, dass die Energiewende ganz ohne Opfer nicht zu meistern ist. Eine gruselige Aussage von einem angeblich grünen Minister, der vier Kinder hat und auch Kinderbücher schreibt, wohl wissend, dass die Vollverkabelung die gesundheitlich unbedenkliche Alternative ist.
Zwar führte Dr. Habeck aus, dass es Lösungen geben muss und die wären gemeinsam zu erarbeiten. Unsere Lösung hat er allerdings ohne technische Begründung brüsk abgelehnt. Er vertraut dabei lieber der TenneT, einer holländischen Gesellschaft mit beschränkter Haftung, die sich nicht schämte zur Akzeptanzverbesserung eine Anleihe bei betroffenen Bürgern aufzulegen, ein 80-seitiges Papier mit 50 Seiten Risiken, das wenige Tage später von Analysten auf Ramschniveau abgewertet wurde. Im Blatt 23 finden Sie eine Berechnung, aus der hervorgeht, dass dieses Papier den Wertverlust einer Immobilie durch eine Freileitung vor der Haustür schon in 1.836 Jahren ausgleichen kann. Danach kommt man in die Gewinnzone.
Unsere Vollverkabelungslösung, die ich dank des freundlichen Einsatzes von Frau Sönnichsen nach der Veranstaltung noch vortragen durfte, finden Sie im Anhang "Vortrag in Moorrege". Sie ist für den 800 km langen SüdLink mit Faktor 1,06 etwas teurer beim Invest, betriebswirtschaftlich mindestens kostenneutral und volkswirtschaftlich deutlich billiger als die Freileitung. Zudem ist das System minimalinvasiv, unsichtbar und nicht gesundheitsgefährdend. Waldschneisen sind nicht erforderlich und das System gefährdet weder Ballonfahrer noch Vögel.
Nicht eingerechnet haben wir die Möglichkeit, die Kabelgräben fast kostenneutral mit Breitbandkabeln zu bestücken, was bei Freileitungen verständlicherweise nicht möglich ist. Der Verkehrsminister könnte dadurch bei seinem 20-34 Mrd. schweren Breitbandnetzausbau viel Geld sparen. Wir haben ihn vor Monaten dazu angeschrieben, leider ohne Reaktion.
Hinsichtlich der angeblich fehlenden Erfahrungen mit Vollverkabelungen ist es im Übrigen genau umgekehrt. Es sind die HGÜ-Freileitungen, die im dicht besiedelten Deutschland noch nie gebaut oder erprobt wurden, das gilt besonders für Freileitungen mit Teilverkabelungen. Vollverkabelungen sind dagegen weltweit erprobt. Wie erwähnt, schon über 4.000 km, die fünffache Länge des SüdLinks (Blatt 13).
Anliegend noch mein Schreiben an Ihren Kollegen Volker Mehmel vom Pinneberger Tageblatt zur Info.
Mit freundlichem Gruß,
Ingo Rennert
Fwd: Regionalkonferenz zum SüdLink in Moorregge am 04.09.14
E-Mail vom 8.09.2014 zur Info
Sehr geehrter Volker Mehmel,
als Redakteur im Pinneberger Tageblatt schrieben Sie am 06.09.14 anlässlich der Regionalkonferenz zum SüdLink in
Moorregge am 04.09.14,dass die Kosten der Erdverkabelung vier bis achtmal so hoch sind.Bewusst oder unbewusst
verschweigen Sie damit der Leserschaft, dass es dabei um die naturgemäß teurere Drehstromverkabelung ging.
Um die ging es beim SüdLink als Gleichstromleitung aber eben nicht. Für den SüdLink in Gleichstrom Erdverkabelung wurden selbst von Tennet nur Mehrkostenfaktoren zwischen 1,3 und 3 genannt, mit dem Zusatz, dass die Kosten aber nicht das Entscheidende sind.
Für unser kostenoptimiertes, muffenloses und minimalinvasives Erdkabelsystem mit reinraumgefertigten, vorgeprüften
und monitoringfähigen Kabelmodulen in Verbindung mit einer erprobten innovativen Flüssigbodentechnik (Anlage 04 und
06) gilt ein Mehrkostenfaktor von 1,06 für die Investition (Anlage 14).Das ist mehr als akzeptabel, bedenkt man den
hohen Wert von Vogelschutz, Landschaftsschutz, Flugsicherheit, Unsichtbarkeit, Eigentum und Gesundheit. Die Akzeptanz
in der Bevölkerung für die Mehrkosten bei der Beerdigung des SüdLink liegt deutlich über 95%.Die Betriebskosten der
Erdverkabelung sind um 2/3 geringer und die Übertragungsverluste nur halb so groß. Demzufolge laufen fast zwei
Offshorewindparks nur für die Volllastverluste einer Freileitung (Anlage 15). Beim Erdkabel nur einer.
Ein großer Verlust bedenkt man die Kosten eines Offshorewindparks von knapp 1 Mrd. €. Schon von daher ist das Erdkabel
billiger.In diesem Zusammenhang sei noch erwähnt, dass die an diesem Abend so hoch gelobte Speicherung überschüssigen
Stroms in Norwegen völlig unwirtschaftlich ist, weil die Pumpspeicherverluste 25% betragen und die Übertragungsverluste
von 140 MW gleich zweimal anfallen, wenn man die Energie wieder abrufen will. Soll die Energie nach Bayern
weitergeleitet werden, wie es beabsichtigt ist, geht die Hälfte verloren.
Volkswirtschaftlich ist die Erdverkabelung deutlich billiger, bedenkt man allein die Wertverluste von Immobilien, die
nach dem Steinkogler Gutachten zwischen 20 und 40% liegen können. In vielen Fällen sind die Immobilien sogar
unverkäuflich (Anlage 23). Eine kalte Enteignung.Zu den volkswirtschaftlichen Kosten einer Freileitung zählen auch die
gesundheitlichen Folgen durch windverdriftete ionisierte Raumladungswolken, die sich an Luftschadstoffe binden und die
an sich schon schädlichen Stoffe auch noch elektrisch aufladen. Hinter der Hauptwindrichtung wird es daher vermehrt
zu Lungenkrebs kommen, wie die Uni Bristol feststellt. Hier handelt es sich um ein reines Gleichstromproblem und das
ist hinsichtlich der gesundheitlichen Auswirkungen hier noch völlig unerforscht, wie selbst die
Strahlenschutzkommission zugibt (Anlage 20).Bei Erdverkabelungen sind diese Folgen nicht zu besorgen. Erdkabel
emittieren keine elektrischen Felder.Die geplanten Freileitungen sind daher als unzulässiger Feldversuch mit der
Bevölkerung anzusehen. Prof. Jarass schätzt die sozialen Kosten einer Freileitung auf bis zu 300.000 €/km.Leichter zu
bewerten sind die volkswirtschaftlichen Verluste an Wald, Natur und Landschaft. Für erhebliche und insbesondere
dauerhafte Eingriffe gelten die einschlägigen Gesetze zu Ausgleichsmaßnahmen, die bis zu 7% der Investitionskosten
betragen. Bei Erdkabeln fallen diese Kosten nicht an.Sie schreiben auch, dass die Vollverkabelung technisch nicht
ausgereift sei. Richtig ist, dass die Gleichstromfreileitungen insbesondere in Verbindung mit Teilverkabelungen nicht
erprobt sind. HGÜ-Vollverkabelungen sind dagegen Stand der Technik und weltweit erprobt (Anlage 13). Im übrigen reifen
Technologien nicht in dunklen Schubladen. Sie würden heute noch zu Fuß laufen, wenn man 130 Jahren gewartet hätte, bis
das Automobil ausgereift ist, was wohl nie der Fall sein wird.
Nachdem ich bei der Konferenz auf die weltweit bereits realisierten 4.172 km HGÜ-Erdkabelsysteme hingewiesen habe, hat
Alexander Hartman von Tennet die Zuhörer geschickt ablenken wollen und von nur wenigen Kilometern realisierter
Drehstromsysteme gesprochen. Er hat das offenbar gezielt und bewußt gemacht, weil sich diese Vermischungstaktik
zwischen Drehstrom und Gleichstromverkabelungen als erfolgreiches Muster seit drei Jahren durch alle Konsultationen
und Medienberichte zieht.Wie Sie vielleicht bemerkt haben, habe ich ihn einfach unterbrochen und korrigiert.
Herr Zerres von der Bundesnetzagentur, hat sich daher von mir in der Pause die korrekten Zahlen geben lassen
(Anlage 13). Ich habe mich bei der Gelegenheit bei ihm beklagt, dass die Bundesnetzagentur seit Jahren unsere mehrfach
vorgetragene Bitte nach einem technischen Gespräch in Bonn über unser System schlicht ignoriert.Dass der von mir,
weniger als Grüner aber als Mensch und Minister sehr geschätzte Dr. Habeck von unserem Vollverkabelungsvorschlag
nichts hält, ist eine von Ihnen verkürzte Darstellung. Immerhin war er bereit, sich beim Bundeswirtschaftsminister
in Berlin für die von uns im anliegenden Brief vorgeschlagene Öffnungsklausel zur Übertragungstechnik einzusetzen.
In diesem Brief haben wir auch klargestellt, dass der geplante Südlink als Freileitung gegen 4 Grundgesetze, gegen die
Vogelschutzrichtlinie, die Natura 2000 Richtlinie und gegen das Baugesetzbuch sowie gegen vier §§ des
Bundesnaturschutzgesetzes verstößt (Anlage 21).Das ist im doppelten Sinne beklagenswert.
während unseres Rad-Urlaubs hatten meine Frau und ich Gelegenheit uns bei Ditzum an der Ems (Ostfriesland) die Erdverkabelungsarbeiten des Projekts „Dolwin 2“
anzusehen und kamen aus dem Staunen nicht heraus. Was beim SuedLink nicht möglich sein soll, wird hier seit 2009 praktiziert! Kann man sich alles vom Radweg aus wunderbar ansehen und fotografieren.
Hier wird gerade eine 600 KV-Gleichstrom-Trasse (!) mit 2 Erdkabeln zu je 300 KV verlegt und zwar auf einer Strecke von 90 km! Die Erdkabel liegen lediglich 1,4 – max. 2,1 m tief
. Die Kabel werden in ein Sandbett verlegt, hierauf kommt ein Teil der Erde, dann 2 Plastikstreifen, darauf wieder Erde, dann das Warn-Flatterband und der Rest der Erde. Also keine Betonabdeckungen oder andere feste Materialien. Das ist bereits die 5. Trasse, die dort verlegt wird. Hiermit wird eine der Offshore Anlagen von der Nordsee unter der Ems (1000 m Horizontalbohrung) durch und über Acker- und Weideflächen an die Konverter Station bei Dörpen im Emsland angeschlossen. Die Erdverkabelung ist dort oben kein Problem. Proteste der Landwirte, die eine Entschädigung erhalten, sind nicht bekannt. Die Fläche kann nach einem Jahr wieder voll bewirtschaftet werden, so die Aussage eines Landwirtes, was wir auch sehen konnten, sowohl Weideland als auch Getreidefelder. Das wieder hergestellte Weideland sieht eher noch grüner aus als das daneben liegende Land!
Für die Erdverkabelung wird dort insgesamt ein ca. 10 bis 15 m breiter Landstreifen für den Fahrweg, den Graben und die Erdlagerung benötigt. Auf der linken Seite des Grabens werden Stahlplatten verlegt, auf denen der Bagger für den Aushub fährt und die Erdkabeltrommel transportiert wird. Die aktuelle Baustelle ist zwischen 200 und 300 m lang und wird dann offensichtlich immer weiter versetzt. Rechts vom Graben wird der ausgehobene Boden lt. dem Landwirt in drei Güteklassen gelagert, damit zum Schluss der Ackerboden wieder oben ist.
Bei dem Erdkabel wird
alle 800 m eine Muffe
gesetzt, die ebenfalls in die Erde kommt! Hierfür werden
keinerlei Wartungshäuschen
gebaut und zwar
auf der gesamten Länge von 90 km
! Die Muffen werden eingemessen, sodass sie über GPS jederzeit geortet werden können. Bei Defekten am Kabel kann ein Messwagen die beschädigte Stelle jederzeit bis auf einen Meter genau orten. Das soll dort seit 2009 erst einmal wegen einer Beschädigung durch den Bagger beim Verfüllen vorgekommen sein.
Auftraggeber ist hier unsere liebe Fa. TenneT, von der man offensichtlich nur verklappst wird!
Passend dazu die Aussage des Referatsleiters Dr. Patt von der Bundesnetzagentur (
Leiter des Referats 613 P Netzentwicklung der BNetzA) im persönlichen Gespräch mit Mitgliedern unserer BI, die am 28.06. bei der Veranstaltung der BNetzA in Bonn waren.
Herr Dr. Patt sieht die 500 KV-Erdverkabelung technisch als nicht ausgereift an und sie wird nach seiner Aussage auf der gesamten SuedLink-Strecke nicht zur Anwendung kommen.
Der sollte mal sein Büro verlassen und durchs Land fahren!
Uns steht also noch ein langer Kampf bevor!
Beste Grüße
Dieter Alm
Bürgerinitiative Jeinsen
Eingestellt am 12.06.2014
OSTERATH - PHILIPPSBURG (ULTRANET)
ULTRANET (Vorhaben 2 aus dem Bundesbedarfsplangesetz
(BBPlG)
) ist ein Gemeinschaftsprojekt der beiden Übertragungs- Netzbeteiber TransnetBW und Amprion. Mit einer geplanten Länge von rund 340 Kilometern bezeichnet es den südlichen Abschnitt einer geplanten elektrischen Verbindung in Hochspannungs-Gleichstrom-Technik (HGÜ) von Niedersachsen über den Niederrhein nach Baden-Württemberg. Der südliche Abschnitt wird von Osterath (Nordrhein-Westfalen) nach Philippsburg (Baden-Württemberg) verlaufen. TransnetBW ist für den etwa 40 Kilometer langen Abschnitt in Baden-Württemberg zwischen Mannheim-Wallstadt und Philippsburg verantwortlich
.
Die Projektträger verfolgen bei ULTRANET das Ziel, die HGÜ-Leitung weitgehend in Form von Hybridsystemen – auf bestehenden Höchstspannungstrassen – zu führen.
Der Bau einer neuen Trasse kann so weitgehend vermieden werden.
Siehe hierzu auch den Artikel vom 7.11.2013: "Ausbauplanungen und Pilotprojekte von Amprion"
Eingestellt am 4.06.2014
Lesermeinung zum SPIEGEL NR. 22 „Schlagader der Nation“ (Energiewende)
„Sie“ haben es nicht verstanden!
Der Artikel liest sich flüssig und auch das Layout stimmt. Super! könnte der geneigte Leser meinen, aber jetzt kommt – natürlich –
das ABER.
Die Energiewende erfordert sicher u.a. auch einige neue Leitungen. Aber warum stellt der Verfasser nicht ausreichend die Alternativlösung zu den geplanten, gewaltigen Stahlkreuzen am Himmel dar?
Wegen der geringeren Übertragungsverluste kommt nur die Ausführung in Gleichstromtechnik (HGÜ) zum Einsatz. Diese in der Erde zu verlegen – wie z.B. Gas- und Wasserleitungen – ist völlig problemlos möglich und mittlerweile auch Stand der Technik und bei einer Gesamtkostenbetrachtung auch nur geringfügig teurer als die Freileitungstechnik aus dem letzten Jahrhundert, die Netzbetreiber wie TenneT uns unterjubeln wollen.
(Mal so nebenbei bemerkt: An diesen Kunstwerken können wir uns ggf. flotte 80 Jahre sattsehen!)
Wo bleibt der Hinweis auf mögliche, erheblich schnellere Realisierung eines erdverlegten Gleichstromkabels, bei deutlich kürzerer Trassenlänge?
Gesundheit ist nach wie vor - völlig zu Recht - ein ganz zentrales Thema bei den Protestlern. Von Strahlung zu sprechen, ist aber schlichtweg falsch. Wenn sie schon das Thema ansprechen, dann bitte richtig. Dazu gehören dann Begriffe erläutert wie z.B. elektrische Felder und Ionisation, die gesundheitsschädlich sind bzw. sein können. Daraus resultierte dann die Frage, warum wir Bürger ungefragt an einem Grossfeldversuch teilnehmen sollen. Nur des Geldes wegen?
Rechnen sie doch mal aus, um welchen Betrag die Kilowattstunde tatsächlich teurer würde, wenn die Leitungen in Erdverkabelung (aber bitte in Gleichstrom!!!!) verbaut würden.
Ja, es ist schon ein Kreuz mit den dummen Bürgern, profitgierigen Unternehmern und untätigen und teils auch unfähigen Politikern, die einfach nur nach Kohlherrenart die Energiewende aussitzen wollen.
Wolfgang Schulze
Bürgerinitiative für HGÜ-Erdkabel
Eingestellt am 2.03.2014
Infranetz Aktiengesellschaft 27.02.2014
Die 60 Vorteile des Infranetz Systems
E-Technik
1. Keine Muffen (elektrisch mit Endverschlüssen abgeschlossene vorgeprüfte Module)
2. Kein Kabelverschnitt ( 6 m pro Muffe bei konventionellen Kabelanlagen)
3. Reinraumfertigung der Module
4. Hohe Übertragungsleistung auf große Entfernungen
5. Aluminiumleiter statt Kupferleiter möglich (Kupfer ist ca. mal teurer als Alu)
6. Integrierte Lichtwellenleiter (nur beim muffenlosen System möglich)
7. Condition Monitoring durch integrierte Lichtwellenleiter
8. Planbare Wartung durch integrierte Lichtwellenleiter
9. Fehlerlokalisation im Millisekundenbereich
10. Versicherbar durch condition monitoring
11. Keine Resonanzprüfung im Feld mit 150 to Meßequipment auf 5 Tiefladern
12. Temperatur am Leiterseil 20° geringer als Drehstrom
13. Techn. Lebensdauer 80+ x Jahre (flache „Duschtassenkurve“ statt „Badewannenkurve“)
14. Beliebig erweiterbar
15. Kostengünstige Mitführung von Breitband Datenkabeln
16. Geringe Wartungskosten (1/3 gegenüber Freileitungen)
17. HGÜ- Erdkabel und Seekabelsysteme sind weltweit erprobt (2.384 km bis Ende 2013
)
Flüssigbodentechnik
18. Erprobtes System
19. Minimalinvasiv (50 cm Grabenbreite pro 1,2 Gigawatt)
20. Optimale Wärmeabfuhr
21. Keine Zwickel- oder Ringspaltbildung
22. Keine Längsdrainagewirkung
23. Keine Setzungserscheinungen
24. Keine Wasserhaltung erforderlich
25. Kein Bodenaustausch
26. Kein Mann im Graben (keine Trittschäden)
27. Leichte Grabensicherung gegen nachrutschende Erde (kein Verbau nach DIN 4124)
Aufgrund der hohen Feldstärken kommt es an den HGÜ-Leiterseilen zu Ionisation von Ruß, Staub, Luft-Wassermolekülen.
Im Gegensatz zu Wechselspannungsleitungen wird dieser Vorgang nicht durch die darauffolgende Schwingungshalbwelle umgekehrt (Nulldurchgang) Es bilden sich
ionisierte Raumladungswolken
aus, die bei 400kV unterhalb der leitung bis zu 16 kV/m annehmen können. (Grenzwert: 5 kV/m
Die Masten müssen daher deutlich höher werden
Raumladungswolken können durch Wind verfrachtet werden und in 400 m Abstand noch 2 kV/m betragen. Selbst nach 800 m können sie noch Ladungen von 1 kV/m erreichen.Ionisierte Ruß, Staub und wassermoleküle werden von Mensch und Tier eingeatmet und treten dort im direkten Kontakt mit Körperzellen wo sie Krebs auslösen können. (UNI Regensburg)
Fazit: Hinter der Hauptwindrichtung wird es vermehrt zu Krebserkrankungen kommen.
HGÜ-Erdkabelsysteme sind dagegen nicht gesundheitsgefährdend.
Vergleich Infranetz System mit dem Südlink Freileitungssystem der Tennet
Quelle: Infranetz AG, 14.02.2014
Infranetz Aktiengesellschaft
29.09.2013
Fast unbemerkt vom Bürger hat man in der 26. BimSchG den Grenzwert für Altanlagen vor 2013 auf 200 µT hochgeschraubt und zwar für täglich 72 Minuten (5% des Tages) in und ausserhalb von Gebäuden.
Dauerhaft zulässig sind kleinräumige ? Überschreitungen ausserhalb von Gebäuden. Da alte Anlagen ausserhalb von Gebäuden auch über Wohngebäude hinweg gehen, kann ein Gebäude im Bereich des tiefsten Seildurchhangs (kleinräumig) dauerhaft bis 200 µT belastet werden.
Quelle: Infranetz E-Mail vom 30.09.2013 Herrn Ingo Rennert
9.05.2013
Infranetz Aktiengesellschaft
Sehr geehrte Damen und Herren,
anbei unser Entwurf einer Liste von Bürgerinitiativen mit der Bitte um weitere Links. Wir werden die Liste dann weiterführen. Eine Dachorganisation aller Bürgerinitiativen gegen neue Freileitungen halten wir für sinnvoll.
Weiterhin haben wir Ihnen unser minimalinvasives Infranetz HGÜ-Konzept beigefügt.
Quelle: Infranetz
Vollverkabelung billiger als Freileitungen!
Niedersächsisches Ingenieurbüro stellt innovatives Erdkabelsystem vor.
Auf Basis des Netzentwicklungsplanes stellt die Infranetz AG aus Müden/Aller als Alternative zur geplanten Verdrahtung mit 9.000 neuen Gigamasten eine Gleichstromvollverkabelung (HGÜ) von der Nordsee bis Süddeutschland vor.
Die Trassenführung erfolgt hauptsächlich im Nahbereich schiffbarer Wasserstraßen, an denen sich die wesentlichen Lastknoten, Kraftwerke, Häfen, Bahnumformer, Kabelfabriken und Großverbraucher befinden. Die grundsätzliche Machbarkeit und die wesentlichen Zahlen des Infranetz Konzepts wurden bei einem Fachgespräch am 07.01.13 im Ministerium für Energiewende in Kiel von Experten bestätigt
Ob Strom aus der Wüste oder von Offshore-Anlagen im Meer: In jedem Fall muss er über weite Strecken zu den Verbrauchern transportiert werden. Bisher ging er als hochgespannter Wechselstrom
auf Reisen
- jetzt wird in vielen Regionen der Weltauf Gleichstromtransport umgestellt. Warum?
Achtung, Hochspannung!
Ein gelbes Schild mit zuckendem rotem Pfeil warnt vor Lebensgefahr. Es hängt an jedem der gigantischen Gittermasten, die sich durch ganz Europa ziehen, von Jütland bis Sizilien, von Gibraltar bis Russland. Im Abstand von einem halben Kilometer durchschneiden sie die Landschaft, verbunden durch tief durchhängende, dicke Metallseile. Durch sie fließt hochgespannter Wechselstrom. Man kann sein Brummen hören.
Wer sich mit einer Neonröhre in der Hand unter die Kabel stellt, bringt die Lampe zum Leuchten.
Stromnetze: Bislang galt Wechselstrom beim Aufbau eines stabilen Stromnetzes als alternativlos. Nur wenige große "Strom-Autobahnen" sollen laut Netzentwicklungsplan in Deutschland Gleichstrom transportieren. Doch auch ein Gleichstromnetz scheint nun technisch und wirtschaftlich möglich: Der Elektrokonzern ABB gab bekannt, einen Sicherheitsschalter entwickelt zu haben, der einzelne Netzabschnitte abschalten kann, ohne gleich das gesamte Netz zu gefährden.
VDI nachrichten, Garmisch-Partenkirchen, 25. 1. 13, har
„Highway to hell“ – Autobahn in die Hölle – heißt das bekannteste Lied der australischen Rockband AC/DC, die ihren Namen aus den englischen Bezeichnungen für Wechselstrom (alternating current = AC) und Gleichstrom (direct current = DC) zusammensetzte. Heute ist die Autobahn im Zusammenhang mit AC und DC wieder ein Thema – allerdings nicht im musikalischen, sondern im physikalischen Sinne.
AC/DC steht auch für einen 100 Jahre alten Streit in der Energiewirtschaft, den sich schon Thomas Edison und George Westinghouse Ende der 1880er-Jahre darüber lieferten, ob sich nun Wechsel- oder Gleichstrom besser für Stromnetze eigne. Wechselstrom, so ein Ergebnis, ermöglicht den einfacheren Aufbau von Netzen.
Gleichstrom statt Wechselstrom – das könnte in Zukunft nicht nur bei Hochspannungsleitungen auf lange Distanz gelten, sondern auch für Niederspannung in Gebäuden. Mit besserer Elektronik sind sogar ganze Gleichstromnetze in greifbare Nähe gerückt.
Hanna Wick
Schanghai eine Metropole zu nennen, ist eine Untertreibung: Der Ballungsraum zählt heute knapp 25 Millionen Einwohner. Sie alle wollen mit Strom versorgt sein. An heissen Sommertagen, wenn die Klimaanlagen auf Hochtouren laufen, kann es leicht zu Engpässen kommen. Stromrationierungen sind keine Seltenheit. Umso wichtiger sind Leitungen, die Elektrizität zuverlässig zu den Verbrauchern bringen.
Erneuerbar, aber weit weg
Nur, woher soll der Strom kommen? In Zeiten der Energiewende lautet die Antwort immer öfter: von weit her, wo der Wind weht, die Sonne scheint, das Wasser fliesst. Zum Beispiel vom Wasserkraftwerk in Xiangjiaba im Südwesten Chinas. Seit 2010 liefert eine von ABB neu gebaute Stromleitung mit einer Spannung von 800 Kilovolt und einer Kapazität von bis zu 7200 Megawatt von hier Strom nach Schanghai – über eine Distanz von 2000 Kilometern.
Verlustarme Stromübertragung für nachhaltigeren Umgang mit Energie!
Rainer Marquardt, Professor für Leistungselektronik und Steuerungen an der Universität der Bundeswehr München und Erfinder des "Modular Multilevel Converter", bringt diese in das Supergrid ein. Diese Erfindung ermögliche die Erzeugung einer sauberen sinusförmigen Spannung auch für viele hunderttausend Volt und eine wesentlich günstigere, industrielle Realisierung der Konverter. Eine damit verwirklichte HGÜ könne viele Funktionen der Netzstabilisierung und des Ausgleichs von Störungen in konventionellen Drehstromnetzen übernehmen. Auch Fehler an der Gleichstromseite könnten in wenigen Millisekunden elektronisch geklärt werden, so dass die Netzteilnehmer sie praktisch nicht bemerkten.
"Wir brauchen ein Supergrid
für erneuerbare Energien
"
, forderte auch Marquardt.
Bitte umschalten!
25.07.12 – Jan Oliver Löfken
Schlagwörter
:
HGÜ, Energiewende, Hochspannungsgleichstromübertragung
Wenn Europa es ernst meint mit dem Ausbau regenerativer Energiequellen, muss der Stromtransport völlig neu organisiert werden – eine Sisyphusarbeit, die Politikern und Ökonomen gleichermaßen Angst macht. Dabei könnte ein neuartiges Gleichstromnetz viele Probleme schlagartig lösen und würde auch noch Geld sparen. Die Technik dafür steht zur Verfügung – fast.
...........
„
Ein Gleichstromnetz kann drei Schlüsselprobleme der erneuerbaren Energien lösen
:
Man braucht deutlich weniger neue Leitungstrassen, weniger Speicher und wesentlich weniger neue Regelkraftwerke“, sagt Rainer Marquardt, Professor für Leistungselektronik und Steuerungen an der Bundeswehr-Universität München. Um ein derartiges Netz zu realisieren, präsentierte er schon vor zehn Jahren seine Erfindung des „Modularen Multilevel-Konverters“.
Autor: Martin Jendrischik
Cleantech-Hintergrund / HGÜ-Technik. Eine Hochspannungsgleichstromübertragungs-Verbindung (span class=”lemma”>HGÜ-Technik) besteht im Wesentlichen aus einer Umrichterstation, in der die Wechselspannung des konventionellen Stromnetzes in Gleichspannung gewandelt wird, einer Transportleitung und einer weiteren Umrichterstation am anderen Ende, in der die Gleichspannung wieder in Wechselspannung gewandelt wird. Die Energie kann in beide Richtungen transportiert werden. Die Leitungen können als Freileitungen oder Erdkabel über Land gehen oder als Seekabel im Wasser verlegt sein.
13.05.2012
Neue Technik transportiert Strom verlustfrei
Mit neuer Technik kommt Strom verlustfrei vom nördlichen Rheinland nach Süddeutschland – und umgekehrt. Verläuft der Test erfolgreich, ließe sich die Energiewende zu geringeren Kosten realisieren.
Von Bernd Schöne
Energiewende mit Gleichstrom: Es bräuchten keine neuen Trassen gebaut zu werden
Cleantech & Energie News / Dortmund, Mannheim
. Wenn sich Bundeskanzlerin Angela Merkel heute mit den Vorstandschefs von RWE, E.ON, EnBW, Vattenfall und Siemens sowie den Chefs der Netzbetreiber TenneT, Amprion und 50Hertz im Kanzleramt zusammensetzt, wird die Botschaft klar sein: Die Industrie verlangt Subventionen und bessere Rahmenbedingungen, um die Übertragungs- und Verteilnetze in Deutschland zügig ausbauen zu können. Siemens-Chef Peter Löscher wird Medienberichten zufolge heute diesen Vorschlag nach finanziellen Anreizen beim Netzausbau unterbreiten. Dabei macht eine Technologie Hoffnung, dass die Effizienzverluste durch den Transport von Nord nach Süd oder Ost nach West geringer ausfallen könnten, als bislang kalkuliert: Die Übertragungsnetzbetreiber Amprion und TransnetBW haben jetzt in Versuchsreihen die Weichen für die erste Hochspannungsgleichstromübertragungsleitung (HGÜ-Technik, vgl. Cleantech Lexikon) in Deutschland gestellt.
HVDC Light® ist das bei weitem interessanteste Gleichstrom-Übertragungssystem, das in den letzten Jahrzehnten entwickelt wurde.
HVDC Light® ist ein modernes Übertragungssystem, entwickelt um
Strom
unterirdisch
oder
unter Wasser
auch über lange Strecken zu übertragen
. Das System bietet eine Vielzahl von Umweltvorteilen, wie keine elektromagnetischen Felder, ölfreie Kabel und kompakte Umrichterstationen.
HVDC Light® steigert die Zuverlässigkeit des Stromnetzes und erweitert den wirtschaftlichen Einsatzbereich von HVDC – Übertragung nach unten bis auf wenige Megawatt. In höheren Leistungsbereichen erreicht die Technologie mittlerweile 1.200 MW und ± 320 kV.
Technikgeschichte: Das Thema der Energieübertragung über große Entfernungen ist so aktuell wie Mitte der 30er-Jahre des vorigen Jahrhunderts, als erörtert wurde, Elektrizität aus Norwegens Wasserkraft über Kopenhagen nach Hamburg zu leiten. Jetzt erhält das Thema durch den weiteren geplanten Netzausbau besondere Bedeutung.
VDI nachrichten, Willich, 30. 9. 11, cha
Vor 75 Jahren wurde die Entwicklung der Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) mit Quecksilberdampfventil-Stromrichtern aufgenommen, die in der Folge zur Errichtung der ersten Versuchsanlagen und der Elbe-Berlin-Übertragung führten. Aus diesem Anlass veranstalteten der VDE-Ausschuss Geschichte der Elektrotechnik, die Energetische Gesellschaft im VDE und die Physikalisch-Technische Bundesanstalt PTB Anfang der Woche in Berlin eine Tagung.
Einsatz von DC-Technologien in zukünftigen Stromnetzen
Dipl.-Wirtsch.-Ing. B. Deppe
Historie
Die Geschichte der Gleichstromübertragung reicht bis zu den Anfängen der Stromübertragung 1882 zurück. Das erste von Edison entwickelte Zentralkraftwerk in New York versorgte die Verbraucher mit Gleichstrom. 10 Jahre später viel die Entscheidung für die zukünftige Stromübertragung zugunsten der Wechselstromtechnik aus. Bei dieser Technik lässt sich die Spannung transformieren und somit einfach über weite Strecken übertragen. Auch im Bereich der Schutztechnik ist der Wechselstrom leichter zu handhaben. Die Forschung an der Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung wurde jedoch nie eingestellt. An der Forschung war auch das HTEE mit einer Versuchsanlage in Salzgitter-Hallendorf beteiligt. Nach dem zweiten Weltkrieg wurde die zwischen Berlin und Dessau errichtete Strecke nach Russland verbracht und dort als erste HGÜ-Strecke in Betrieb genommen.
Schweiz testet Kabel
4. November 2011 | 13:49 | | Thomas Auinger |
Die Firma Swissgrid plant Pilotprojekte unter der Erde. Salzburger Aktivisten fordern: Österreich muss mit den Nachbarn gleichziehen.
Österreichs Strommanager, Bundes- und Landespolitiker sollen sich ihre Schweizer Kollegen zum Vorbild nehmen. Das fordern Salzburger Naturschützer und Bürgerinitiativen gegen die 380-kV-Freileitung. „In sensiblen Gebieten muss die Salzburgleitung unter der Erde verschwinden“, verlangt Naturschutzbund-Chef Hans Kutil.
Kutil weist, ebenso wie „Kabelkämpferin“ Doris Bernhofer, auf neueste Entwicklungen in der Schweiz hin: „Dort hat ein Urteil des Bundesgerichts die Stromversorger gezwungen, von ihrem strikten Nein zu Erdkabeln abzuweichen.“
Vier Ortsgruppen im Landkreis Northeim haben Stellungnahme zum Raumordnungsverfahren erarbeitet / Gefährdungen reduzieren
Die im Kreisverband Northeim zusammengeschlossenen Gruppen des NABU-Dassel-Einbeck, Gillersheim, Harzvorland und Northeim wehren sich gegen das Vorhaben, die 380-kV-Leitung Wahle-Mecklar als Freileitung zu führen. Sie fordern stattdessen ein grundlegendes Umdenken und Umplanen im Hinblick auf die Stromtransport-Technik der Zukunft. Die Forderung des NABU lautet: Auf der gesamten Strecke gehört die 380-kV-Leitung unter die Erde – aber, und das ist von entscheidender Wichtigkeit: nicht als Wechselstrom-, sondern als Gleichstromleitung.
Ostfriesland
Strom-Trasse führt quer durch Ostfriesland
Von Edgar Behrendt 8. Oktober 2011
Ein neues Hochspannungskabel soll Offshore-Windparks mit Umspannwerk in Diele verbinden. 75 der 200 Kilometer verlaufen an Land. Derzeit wird in Wiegboldsbur in der Gemeinde Südbrookmerland gebuddelt.
Verlegung von HGÜ Kabeln
Ostfriesland -
Der erste soll im Frühjahr 2013 ans Netz gehen, der zweite 2015 folgen. Die Rede ist von den Offshore-Windparks "Global Tech I" und "Veja Mate" in der Nordsee. Was beide gemeinsam haben werden: Die Energie, die sie produzieren, soll durch eine 800 Megawatt starke und 200 Kilometer lange Hochspannungsgleichstrom-Übertragungsleitung (HGÜ) zum Umspannwerk in Diele (Stadt Weener) geleitet werden, die der niederländisch-deutsche Netzbetreiber Tennet derzeit verlegen lässt. Sie besteht aus 125 Kilometern Seekabel und 75 Kilometern Landkabel, die quer durch Ostfriesland führen - beginnend in Hilgenriedersiel (Gemeinde Hagermarsch). Derzeit wird die Trasse in Wiegboldsbur (Gemeinde Südbrookmerland) ausgehoben.
Technikgeschichte: Das Thema der Energieübertragung über große Entfernungen ist so aktuell wie Mitte der 30er-Jahre des vorigen Jahrhunderts, als erörtert wurde, Elektrizität aus Norwegens Wasserkraft über Kopenhagen nach Hamburg zu leiten. Jetzt erhält das Thema durch den weiteren geplanten Netzausbau besondere Bedeutung.
VDI nachrichten, Willich, 30. 9. 11, cha
Vor 75 Jahren wurde die Entwicklung der Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) mit Quecksilberdampfventil-Stromrichtern aufgenommen, die in der Folge zur Errichtung der ersten Versuchsanlagen und der Elbe-Berlin-Übertragung führten. Aus diesem Anlass veranstalteten der VDE-Ausschuss Geschichte der Elektrotechnik, die Energetische Gesellschaft im VDE und die Physikalisch-Technische Bundesanstalt PTB Anfang der Woche in Berlin eine Tagung.
"75 Jahre Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung HGÜ"
26.-27.09.2011, Berlin
Der VDE-Ausschuss "Geschichte der Elektrotechnik" veranstaltet mit Unterstützung der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) und der Energietechnischen Gesellschaft im VDE (ETG) die Fachtagung "75 Jahre Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung HGÜ".
Vor 75 Jahren wurde die Entwicklung der Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) mit Quecksilberdampfventil-Stromrichtern aufgenommen, die in der Folge zur Errichtung der ersten Versuchsanlagen und der Elbe-Berlin-Übertragung führten. Mit dem Aufkommen der Halbleiter lösten die Thyristoren die Quecksilberdampfventile ab. Eine der ersten Anlagen dieser Art war die Cabora-Bassa-Übertragung von Sambesi nach Südafrika.
Jetzt schon vorhandene Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsleitungen (HGÜ)
Erläuterung:
1. Iceland -UK (option) 1100MW
2. Moyle From UK - Auchencrosh to UK - N. Ireland- Ballycronan More
3. Norway - UK (option) 1200MW
4. Viking cable (option) Germany to Norway 600MW
5. Kattegat (Option) Norway to Denmark-Zealand, or Norway to Sweden-South
6. en:Fenno-Skan From Finland - Rauma to Sweden - Dannebo
7. Vyborg
8. en:Estlink From Estonia - Harku to Finland - Espoo
9. en:NorNed From Norway - Feda to Netherlands - Eemshaven
10 en:Cross-Skagerak 1,2&3 From Denmark - Tjele to Norway - Kristiansan
11 en:Konti-Skan 1&2 From Denmark - VesterHassing to Sweden - Stenkullen
12 Gotland From Sweden - Västervik to Sweden - Yigne
13 NordE.ON 1||Germany - Diele||Germany - Borkum 2 platform
125 km in der Nordsee und
75 km an Land
14 en:Storebælt_HVDC . Denmark- Fyn Island - Sjælland to Denmark- Zealand
island
15 (purposely blank)
16 en:SwePol From Sweden - Stärnö to Poland - Slupsk
17 en:Baltic-Cable From Germany - Lübeck- Herrenwyk to Sweden - Kruseberg
18 en:Kontek||Denmark - Bjaeverskov || Germany - en:Bentwisch
19 en:East West Interconnector from Ireland - Leinster to UK - Anglesea, Wales.
Expected completion 2012.
20 en:BritNed, UK to netherlands.
21 en:HVDC Cross-Channel - France - Les Mandarins to UK - en:Sellindge
22 en:HVDC Italy-Corsica-Sardinia "SACOI" - Suvereto, Sardinia, Italy to Lucciana, Corsica, France to Codrongianos, Italy (mainland)
23 Sapei - Sardinia to Italian mainland
24 Cometa From Spain - Valencia to Spain - en:Mallorca
25-28 EuroMed options:
25 Algeria - Spain
26 Algeria - Sardinia
27 Tunis - Sicily
28 Tripoli - Sicily
29 en:HVDC Italy-Greece Greece - Arachthos to Italy - Galatina
Zu 9.:
NorNed ist eine 580-Kilometer (360 Meilen) lange HGÜ Seekabel-Verbindung zwischen Feda in Norwegen und den Hafen von Eemshaven in den Niederlanden, das die Stromnetze beider Länder miteinander verbindet. Es ist das längste Seekabel der Welt mit einem Budget von 550.000.000 € und einem Fertigungs-Aufwand von 600 Mio. €. Das NorNed Kabel ist eine bipolare HGÜ-Verbindung mit einer Spannung von ± 450 kV und einer Kapazität von 700 MW. NorNed ist ein gemeinsames Projekt der norwegischen Fernleitungsnetzbetreibers Statnett und seinem niederländischen Partner TenneT.
Die Installation der ersten Abschnitte wurde Anfang 2006 gestartet, der letzte Abschnitt war bis Ende des Jahres 2007 fertig gestellt. Auf niederländischem Gebiet, hat TenneT das Kabel an das 380-kV-niederländische Hochspannungsnetz angeschlossen. In Feda hat Statnett dem gleichen für das 300 kV norwegischen Übertragungsnetz getan. Der kommerzielle Betrieb begann am 5. Mai 2008 mit einer Kapazitä-Auktion. Der erste kommerzielle Kraftübertragung erfolgte am 6. Mai 2008 [3].
Nach zwei Monaten Betrieb generiert das Kabel einen Umsatz von ca. € 50.000.000; was bedeutet, dass in zwei Monaten 8% der Gesamtkosten des Kabels erwirtschaftet wurde. Jahresumsatz wurden auf 64.000.000 € geschätzt [4].
Quelle: Wikipedia.org
Nr. 1-29 aus der englischen Sprache übersetzt
23.05.2011
HGÜ-Leitung zwischen Spanien und Frankreich kann gebaut werden
Berlin –
Der französische Netzbetreiber RTE hat grünes Licht für den Bau einer neuen HGÜ-Leitung zwischen Spanien und Frankreich erhalten. Vorausgegangen war nach Angaben der französischen Botschaft in Deutschland eine jahrelange Diskussion um die Gemeinnützigkeit der Leitung, die Voraussetzung für den Bau war. Bereits in diesem Sommer könne nun mit dem Bau der Leitung begonnen werden. Die Inbetriebnahme ist für 2014 vorgesehen. Die neue Leitung soll zwischen dem französischen Baixas, westlich von Perpignan, und Santa Llogaia in Spanien, südwestlich von Figueras verlaufen. Mit der Leitung kann die Übertragungskapazität auf 2800 MW verdoppelt werden. In der Vergangenheit war es vermehrt zu Engpässen in der transeuropäischen Stromversorgung gekommen. Dies soll mit dem Projekt nun eingedämmt werden. Nach zahlreichen Umweltdebatten wurde nach Angaben der Botschaft entschieden,
die Leistung via HGÜ-Leitungen (Hochspannungs-Gleichstromübertragungsverbindung) in der Erde zu übertragen.
<==============
57,7 km
================>
Höhenprofil von Figueres (Spanien) nach Perpignan (Frankreich)
ABB auf der Hannover Messe vom 4. bis 8. April 2011 in Halle 11,
Stand A 35
Neues Kabel in HVDC-Light-Technologie
Bei der Netzanbindung des Nordsee-Offshoreparks DolWin1 wird ABB mit der innovativen HVDC-Light-Technologie* neue Maßstäbe in der Übertragungsspannung setzen.
Mit erstmals ± 320 kV Gleichspannung wird die erwartete Windleistung von der „Steckdose“ im Meer verlustarm zum Umspannwerk Dörpen transportiert – über insgesamt 165 Kilometer See- und Landkabel. Damit erreicht ABB einen neuen Leistungsrekord: Niemals zuvor wurde eine solche Leistung über eine entsprechende Entfernung mittels Kabel übertragen. Im Vergleich zur ebenfalls herausragenden ABB-Leistung bei BorWin1 (150 kV) konnte die Übertragungsspannung mehr als verdoppelt werden. Die seeseitige Umrichterstation ist in der Lage, insgesamt 800 MW Windleistung entgegenzunehmen.
Der verwendete HGÜ-Kabeltyp (Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung) ist der bislang umweltfreundlichste. Die elektrische Kabelisolierung besteht aus vernetztem Kunststoff und enthält keinerlei Isolieröl.
Das Seekabel unterscheidet sich vom Landkabel, abgesehen vom Leitermaterial (Kupfer vs. Aluminium), im Wesentlichen durch seine zweilagige Stahldrahtarmierung. Diese gewährt ausreichenden Schutz vor Schäden durch Anker und Fischerei. Für noch mehr Sicherheit wird das Kabelpaar in den Meeresgrund eingespült.
HVDC-Light-Seekabel auf Drehteller zur Offshore-Verlegung.
320KV HVDC-Light-Kabel
Zwischen Frankreich und Spanien wird eine neue unterirdische Stromleitung gebaut.
Das Besondere daran: Die Leitungen nutzen Gleichstrom zum Transport,
weil dabei die Übertragungsverluste geringer sind. Für den Stromtransport über weite Wege gilt die Technik als alternativlos.
Siemens und ABB könnten davon künftig profitieren.
Von Rüdiger Köhn
14. Februar 2011
Das erste Teilstück eines europäischen Netzes hochmoderner Stromautobahnen ist beschlossene Sache. In der französisch-spanischen Grenzregion hat eine neue Technik – umschrieben mit dem sperrigen Begriff „Hochspannungsgleichstromübertragung“ (HGÜ) – in Europa auf dem Festland Premiere, die zuvor nur in China oder Indien installiert worden war. Die Investitionen sind deutlich höher als in der herkömmlichen Übertragung. Dafür aber ist sie leistungsstärker und effizient. Das könnte helfen, den wachsenden Widerstand gegen den Bau der ungeliebten riesigen Stromleitungen zu mildern und die Fronten abzubauen. Denn HGÜ kann auch bestehende Trassen nutzen.
HGÜ-Kabelverlegung an Land
INELFE: Modellcharakter für künftiges Super Grid
Wichtiges Teilstück beim Ausbau des europäischen Stromnetzes
2.000 MW via Gleichstrom- Erdkabel über 65 km
8 Kilometer in einem Tunnel durch die Pyrenäen
Auftragswert für Siemens: rund 350 Mio. EUR
Höhenprofil nom Figueres (Spanien) nach Perpignan (Frankreich)
Neue 380-kV-Freileitungen zu bauen und auch HGÜ-Übertragungen als Stromautobahnen durch Deutschland zu ziehen – die Basistechniken dazu sind vorhanden. Die technischen Herausforderungen liegen auf einer anderen Ebene: die neue Techniken in das bestehende Netz zu integrieren, während es stabil weiter laufen soll.
Das 200 km lange HGÜ-Kabel BorWin 1 (150 kV, 400 MW) schließt die Windräder des Offshore-Windparks BARD Offshore 1 an das europäische Verbundnetz an. Hier zu sehen ist der Endpunkt in Diele.
»Die Hochspannungsgleichstromübertragung (HGÜ) muss in eine zentrale Rolle hineinwachsen«, erklärt Prof. Jochen Kreusel, Leiter des Geschäftsbereichs Marketing & Vertrieb Energietechnik von ABB und Mitglied des Präsidiums des VDE. »Deshalb wäre eine Pilotanlage sehr hilfreich.«
In eine zentrale Rolle soll die HGÜ laut Kreusel deshalb hineinwachsen, weil sie einige Vorteile bietet: Die Verluste liegen weit niedriger als die von 380-kV-Drehstrom-Freileitungen und eine HGÜ-Freileitung nimmt weit weniger Platz in der Landschaft weg, die Freileitung lässt sich besser in die Natur integrieren.
Nun stellen weder die 380-kV-Freileitungen noch die HGÜs wirklich neuen Techniken dar. Selbst die hierzulande noch weniger bekannten HGÜs für den Stromtransport über weite Strecken haben die Marktführer ABB und Siemens in Afrika, China, Indien und Südamerika bereits gebaut. Worin liegt also die Herausforderung?
»Eine HGÜ in China zu bauen, ist etwas ganz anderes in Deutschland bzw. Europa«, antwortet Kreusel. »Es geht nicht in erster Linie um die HGÜ-Technik an sich, es geht darum, sie in das europäische Verbundnetz zu integrieren.«
Das komplexeste Verbundnetz der Welt
Dazu muss man wissen, dass das europäische Verbundnetz das größte und komplexeste der Welt ist. »Da kann man nicht einfach mal so eine 400-km-HGÜ reinpflanzen«, stimmt Prof. Christian Rehtanz vom Lehrstuhl für Energiesysteme und Energiewirtschaft der Technischen Universität Dortmund zu. Wie sich eine HGÜ in dieses komplexe Netz so einbauen lässt, dass sie dessen Stabilität nicht gefährdet, erforschen gegenwärtig Hersteller wie ABB und Siemens zusammen mit Versorgern, Netzbetreibern und Universitäten.
Pilotanlagen dringend erforderlich
»Wir haben verschiedene technische Optionen, wir müssen sie aber auch ausprobieren können«, sagt Dr. Peter Menke von der Power Transmission Division von Siemens Energy. »Im Moment schauen wir nur auf die Äpfel, um fest zu stellen, welcher sauer ist. Wir müssen aber wohl oder über reinbeißen, um das zu prüfen – und ich fürchte, zumindest etwas säuerlich werden alle schmecken.« Denn jede Alternative hat ihre Vor- und Nachteile.
Teil 2
HGÜ unter der Erde
Zu den bisher noch nicht betrachteten technischen Optionen zählen unterirdisch verlegte HGÜ-Kabel. Auch hier gibt es schon Erfahrungen, denn in großen Offshore-Windparks bleibt nichts anderes übrig, als Kabel zu verlegen. ABB hat im Auftrag des Übertragungsnetzbetreibers transpower das 200 km lange HGÜ-Kabel BorWin 1(150 kV, 400 MW) verlegt, um die Windräder des Offshore-Windparks BARD Offshore 1 an das europäische Verbundnetz anzuschließen.
Das Kabel verläuft über 125 km unter Wasser, 75 km sind unterirdisch bis nach Diele verlegt
, von wo nun der Strom über die umstrittene, im Bau befindliche Leitung nach Wesel am Niederrhein weitergeführt werden soll. ....
Prof. Jochen Kreusel: »Das Ziel der Dii besteht darin, einen Markt zu schaffen, der die Anreize bietet, Geld in die Energieversorgung für Europa und die schnell wachsenden Märkte in den nordafrikanischen Ländern zu investieren.«
Quelle: Energie und Technik,
Fachmedium für Energieeffizienz, vom 5.10.2010
Was ist UHGÜ ?
Zürich, Schweiz, 19. Juli 2010 - Mit der Inbetriebnahme der weltweit ersten
UHGÜ-Verbindung
(
Ultra-Hochspannungs-Gleichstromübertragung
)
zwischen Xiangjiaba und Shanghai hat ABB einen weiteren Meilenstein erreicht. ABB stellte der State Grid Corporation of China (SGCC) die erforderlichen Schlüsseltechnologien zur Verfügung, und das Projekt konnte innerhalb von 30 Monaten abgeschlossen werden - ein Jahr früher als geplant. .
..............
Die HGÜ ist eine Technologie, die ABB vor über 50 Jahren entwickelt
hat, um die Effizienz bei
Stromübertragung über größere
Entfernungen
zu erhöhen. Dabei wird elektrische Energie mit
hoher
Spannung
übertragen (100 - 1.000 kV). Der in der Praxis häufig
verwendete
englische
Begriff für HGÜ lautet HVCD
(High Voltage Direct Current).
Hintergrund der Technologie
Kraftwerke erzeugen Dreiphasenwechselstrom (Drehstrom), der
mit
50 oder 60 Zyklen pro
Sekunde osziliert (Frequenz in Hertz /
Hz). Über
Hochspannungs-, Mittelspannungs- und
Nieder
spannungsnetze erreicht
der
Strom die Verbraucher in Industrie,
Haushalten und
Büros.
Gleichstrom oszilliert nicht, so dass bei der Übertragung weniger
Energie verloren geht.
An beiden Enden einer Hochspannungs-
Gleichstrom-Übertragungsanlage befinden sich
Stromrichter
stationen
(auch Konverterstationen genannt). Sie enthalten
neben den
Steuerungsanlagen im wesentlichen die Stromrichter,
und die
Stromrichtertransformatoren.
Da die Stromrichter sowohl
als
Gleich- und als Wechselrichter eingesetzt werden können,
ist
der
Aufbau der Anlagen identisch.
Mit den Transformatoren wird die, meist aus dem Drehstromnetz
bezogene, elektrische
Spannung auf den erforderlichen hohen
Spannungswert transformiert und in den
Stromrichtern
zu
Gleichstrom umgerichtet.
ABB baute die erste HGÜ Verbindung 1954 und hat weltweit
über die Hälfte aller HGÜ Projekte
abgewickelt. 1997 hat ABB die
erste Verbindung mit HVDC Light Technologie fertiggestellt
.
Durch
diese Entwicklung wird die HGÜ auch für kleinere
Übertragungs
leistungen und
Entfernngen effizient nutzbar.
Bei HVDC Light werden die Übertragungskabel unterirdisch oder
Unterwasser verlegt.
Damit ist diese Technik nicht nur wirtschaftlich
sondern auch umweltfreundlich.
HGÜ und Energieeffizienz
Bei der Übertragung mittels HGÜ geht weniger Strom verloren als
bei konventioneller
Wechselstromübertragung. Es werden
außerdem
weniger Überlandleitungen benötigt,
wodurch weniger
Land gerodet
werden muss. Die Übertragung mittels HGÜ Techno
logie
wird
typischerweise auf langen Strecken eingesetzt. Der
wirtschaftliche
Einsatz von HGÜ
fängt bei Überlandleitun
gen
ab
einer Strecke von
600 Kilometern an.
Der Einsatz von HVDC
Light
lohnt sich ab einer
Strecke von 50 Kilometern.
Bei einer Leitung mit einer elektrischen Leistungsübertragung von
sechs Gigawatt (GW)
zum Beispiel, gehen über eine Strecke von
1.500 Kilometern bei einer 800 kV Gleichstrom
leitung etwa fünf
Prozent der Leistung verloren. Wird ein 500 kV Gleichstromkabel
eingesetzt
steigt der Verlust auf 6 % und bei einer 800 kV Wechsel
stromleitung liegt der Verlust bei 7%.
Die Nachfrage für Langstreckenübertragung steigt aufgrund des größeren Energiebedarfs
der Entwicklungs- und Schwellenländer
weiter an. Um Treibhausgase zu reduzieren steigt
die Nutzung regenerativer Energien.
Während nicht - erneuerbare Energiequellen wie Kohle, Öl und Gas dorthin transportiert
und dort genutzt werden können, wo
sie gebraucht werden, können Wasser-, Wind-, Sonnen
und
Wellenenergie nur als Leistung transportiert werden. Die
größten Quellen erneuerbarer
Energie befinden sich außerdem
meist weit entfernt von städtischen und industriellen Zentren,
in denen die Elektrizität genutzt wird.
Ein weiterer Vorteil der HGÜ ist die Möglichkeit, sie zur
Verbindung von verschiedenen Dreh
stromnetzwerken zu nutzen,
und damit die Effizienz der Netze zu steigern. Die Technologie
ermöglicht es, dass die Energie kontrolliert, schnell und präzise
fließt, sowohl was den
Leistungspegel als auch die Richtung
angeht. So können Schwankungen im Stromfluss
ausgeglichen
werden. Deswegen ist die HGÜ die ideale
Technologie, um
Windparks zu
verbinden, deren von der Windstärke
abhängige Produktion ansonsten die Zuverlässigkeit
des Netzes
stören könnte.
HGÜ
Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung
Die Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) ist ein Verfahren zur Übertragung von elektrischer Energie mit Gleichstrom hoher Spannung von über 100 kV. Der in der Praxis gelegentlich verwendete englische Begriff lautet HVDC (high voltage direct current).
Einteilung
Freileitungsmast der HGÜ „Baltic Cable“ in Schwed
T
ypischer
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Die Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung wird zur elektrischen Energieübertragung in folgenden Anwendungsbereichen eingesetzt:
1. Beträgt die Übertragungslänge des Gleichstroms nur wenige Meter und sind beide Stromrichter im gleichen bzw. unmittelbar benachbarten Gebäuden untergebracht, spricht man von einer HGÜ-Kurzkupplung (Gleichstromkurzkupplung, GKK). Diese Form, technisch ein Zwischenkreis, dient dem direkten elektrischen Energieaustausch zwischen Dreiphasenwechselstromnetzen welche zueinander nicht mit synchroner Netzfrequenz betrieben werden und unterschiedlichen Regelbereichen zugeordnet sind. Beispiele dafür sind die von 1993 bis 1995 in Deutschland betriebene GKK Etzenricht oder in Kanada mehrere GKKs zwischen dem zu allen Nachbarnetzen asynchronen Drehstromnetz der Hydro-Québec [1].
2. Sie dient der Energieübertragung mittels Gleichstrom über weite Entfernungen, dies sind Entfernungen von rund 750 km aufwärts, da die HGÜ ab bestimmten Entfernungen trotz der zusätzlichen Konverterverluste in Summe geringere Verluste als die Übertragung mit Dreiphasenwechselstrom aufweist. Beispiele sind die bei Endausbau 2400 km lange HGÜ Ekibastus-Zentrum in Sibirien, die 1700 km lange HGÜ Inga-Shaba in Kongo, oder die über 1000 km lange HGÜ Québec–New England zwischen Kanada und den USA. In Europa bestehen, aufgrund der vergleichsweise engen räumlichen Verhältnisse, keine nennenswerten HGÜ-Anlagen in diesem Anwendungsbereich.
3. Die Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung dient des Weiteren der Energieübertragung über vergleichbare kurze Distanzen von einigen 10 km bis zu einigen 100 km, wenn das elektrische Übertragungskabel konstruktionsbedingt einen sehr hohen kapazitiven Belag aufweist. Dies ist typischerweise bei Seekabeln oder auch bei Erdkabeln der Fall, weshalb sich HGÜ-Systeme in Europa fast ausnahmslos in diesem Anwendungsbereich finden. Beispiele sind das Seekabel NorNed zwischen Norwegen und den Niederlanden oder das Seekabel Baltic Cable zwischen Norwegen und Deutschland.
4. Daneben wird die Technik der HGÜ in kleineren Umfang auch für Sonderlösungen wie zur Enteisung von Freileitungen angewandt, wie bei dem Levis Enteiser in Kanada.
In der Liste der HGÜ-Anlagen findet sich eine tabellarische Auflistung realisierter Anlagen.
Geschichte
Mast der HGÜ zwischen Italien-Korsika-Sardinien. Auf den Leiterseilen sind Stockbridge-Schwingungstilger angebracht
Der erste Versuch einer Fernübertragung mit Gleichstrom fand 1882 von Miesbach nach München statt. Kleinere und eher der Mittelspannung zuzurechnende GÜ-Anlagen entstanden ab den 1890er Jahren besonders in Italien und der Schweiz, beispielsweise St-Maurice–Lausanne (22 kV, 3,7 MW, 60 km; 1897). Die erste HGÜ-Anlage war das Lyon–Moutiers-System mit 150 kV bipolarer Spannung, 14,7 MW Übertragungsleistung und 200 km Länge. Die Anlage war von 1906 bis 1936 in Betrieb und funktionierte ohne Umrichtwerke. Der Strom wurde mittels in Reihe geschalteter Gleichstromgeneratoren direkt in einem Wasserkraftwerk bei Moutier erzeugt und von Gleichstrommaschinen in Lyon verbraucht.[2]
Die erste deutsche HGÜ-Anlage war die nie in Betrieb gegangene bipolare Kabelübertragung des Elbe-Projekts zwischen Dessau und Berlin 1945 (symmetrische Spannung von 200 kV gegen Erde, maximale Übertragungsleistung 60 MW). Diese Anlage wurde von der sowjetischen Besatzungsmacht abgebaut und 1950 zum Aufbau einer 100 Kilometer langen, monopolaren Hochspannungsgleichstromleitung mit einer Übertragungsleistung von 30 MW und einer Betriebsspannung von 200 kV zwischen Moskau und Kaschira genutzt. Diese Leitung ist inzwischen stillgelegt.
Im Westen wurde die erste HGÜ-Anlage 1954 zwischen der schwedischen Insel Gotland und de
m schwedischen Festland in Betrieb genommen. Die älteste noch bestehende HGÜ-Anlage ist die Konti-Skan 1 zwischen Dänemark und Schweden.
1972 wurde im kanadischen Eel River die erste HGÜ-Anlage mit Thyristoren in Betrieb genommen und 1975 in England die HGÜ Kingsnorth zwischen dem Kraftwerk Kingsnorth und der Innenstadt von London mit Quecksilberdampfgleichrichtern. Das Fenno-Skan zwischen Schweden und Finnland wurde 1989 in Betrieb genommen.
In Deutschland entstand von 1991 bis 1993 die erste HGÜ-Anlage in Form der HGÜ-Kurzkupplung in Etzenricht. 1994 ging die 262 Kilometer lange Gleichstromleitung Baltic Cable zwischen Lübeck-Herrenwyk und Kruseberg in Schweden in Betrieb, der 1995 die 170 Kilometer lange vollständig verkabelte Kontek zwischen Bentwisch bei Rostock und Bjæverskov in Dänemark folgte.
Mit 580 Kilometern ist die Ende September 2008 eingeweihte NorNed genannte Verbindung zwischen Feda in Norwegen und Eemshaven in den Niederlanden derzeit (2008) längste Unterseeverbindung dieser Art. Die Betreiber sind Statnett und Tennet.[3]
Mit einer Übertragungsleistung von 5000 MW und der derzeit höchsten Übertragungsspannung von ±800 kV entsteht zwischen den chinesischen Provinzen Guangdong und Yunnan die HGÜ Yunnan-Guangdong. Die Anlage soll bis Mitte 2010 ihren kommerziellen Betrieb aufnehmen.
Zu den größten Herstellern von HGÜ-Anlagen zählen die Firmen Areva, Siemens und Asea Brown Boveri (ABB).
Technischer Hintergrund
Konverterstation Kruseberg auf der schwedischen Seite der HGÜ Baltic Cable.
Elektrische Energie wird in Kraftwerken fast immer durch Generatoren erzeugt, die Dreiphasenwechselstrom herstellen. Die Frequenz beträgt in Westeuropa 50 Hz, in vielen Staaten Amerikas 60 Hz. Zu Zeiten des Eisernen Vorhanges schwankte in Osteuropa die Netzfrequenz abhängig von der Belastung vergleichsweise stark zwischen 48 und 52 Hz. Seit dem Zusammenschluss osteuropäischer Staaten im europäischen Verbundsystem („Synchronschluss“) im Jahr 1995 unter Kontrolle der Union for the Co-ordination of Transmission of Electricity sind diese Schwankungen auch in jenen Ländern beseitigt.
Die Übertragung großer Leistung (etwa 1000 MW) über Entfernungen von einigen 100 km über finanzierbare Drahtdurchmesser erzwingt Ströme unter 5000 A und damit sehr hohe Spannungen von über 400 kV. Diese lassen sich bei Wechselstrom im Kraftwerk mit sehr gutem Wirkungsgrad durch Leistungstransformatoren erzeugen. Am Ende der Freileitung muss diese Hochspannung in Umspannwerken auf niedrigere Wechselspannungen wie 110 kV oder Mittelspannungen im Bereich von 10 bis 30 kV heruntertransformiert werden.
Bei Gleichspannung besteht die Möglichkeit der einfachen und wirkungsvollen Transformation nicht. Es werden zusätzlich zu Transformatoren auf Wechselspannungseite hochspannungstaugliche und technisch aufwendige Wechselrichter, eine Form von speziellen Gleichrichtern, benötigt. Diese Wechselrichteranlagen werden in der so genannten Konverterhalle untergebracht.
Bei der Wechselstromübertragung ist eine Grundvoraussetzung, dass die Kapazität zwischen den Leitungen klein bleibt, das man mittels einem gewissen Abstand erreicht, um die Blindleistung gering zu halten. In Seekabeln ist diese Bedingung (Abstand) nicht erfüllbar. In diesem Fall bringt die Übertragung mit Gleichstrom große Vorteile, so dass der damit verbundene hohe technische Aufwand gerechtfertigt ist.
Stromrichteranlagen [Bearbeiten]
Innenraum einer Stromrichteranlage mit Hochspannungsgleichrichter. Der Raum kann bei Betrieb der Anlage wegen der Gefahr von Gasentladungen nicht betreten werden.
An beiden Enden einer Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsanlage befindet sich eine
Stromrichterstation, auch Konverterstation genannt
.
Sie enthält neben den Steuerungsanlagen im Wesentlichen die Stromrichter, sowie meist im Außenbereich neben der Halle die Stromrichtertransformatoren sowie Glättungsdrosseln und Oberschwingungsfilter. Die verwendeten Stromrichter können im Regelfall in beide Richtungen sowohl als Gleich- oder Wechselrichter arbeiten und so die Richtung des Lastflusses festlegen. Es gibt auch spezielle HGÜs wie die Pacific DC Intertie an der Westküste der USA, welche die elektrische Leistung nur in einer Richtung übertragen kann.
Der Innenraum einer HGÜ-Stromrichterhalle mit dem Wechselrichter ist im Regelfall wegen der elektromagnetischen Verträglichkeit komplett metallisch vom Außenbereich geschirmt und kann im Betrieb nicht betreten werden. Als Stromrichter werden in modernen Anlagen in Zwölfpulsschaltung geschaltete Thyristoren und seit neuestem auch IGBTs verwendet. In alten Anlagen kamen Quecksilberdampfgleichrichter mit sehr großer Bauweise zum Einsatz. Um die erforderlichen Sperrspannungen von über 500 kV zu gewährleisten, werden jeweils mehrere Dutzend Thyristoren/IGBT in Reihe geschaltet, da die Sperrspannung pro Thyristor/IGBT technologisch bedingt nur einige kV beträgt. Alle in Reihe geschalteten Thyristoren müssen fast gleichzeitig binnen einer Mikrosekunde durchschalten, um einen Schaden infolge ungleicher Spannungsaufteilung am Wechselrichter zu vermeiden.
Die Thyristoren oder IGBT werden wegen der starken elektromagnetischen Störungen im Innenraum der Halle nicht direkt elektrisch mittels Kupferkabeln, sondern mit Glasfaserlichtleitern angesteuert. Die Störungen sind Folge der hohen Änderungsrate der Spannung, gleichzeitig wird dabei eine Potentialtrennung zwischen Ansteuereinheit und den auf Hochspannungspotential befindlichen Thyristoren erreicht. Bei den heute nicht mehr im regulären Betrieb befindlichen Anlagen mit Quecksilberdampfgleichrichtern erfolgte die Übermittlung der Zündimpulse mittels Hochfrequenz.
Zur Abführung der Verlustleistung von den Thyristoren werden flüssige Kühlmittel wie reines Wasser verwendet, das in elektrisch isolierten Rohrsystemen durch die Konverterhalle zu den einzelnen Thyristoren gepumpt wird. Die Verlustwärme wird im Außenbereich der Halle in Form von Wärmetauscher an die Umgebungsluft abgegeben.
Die Glättungsspule am Gleichstromausgang dient dazu, die Restwelligkeit des Gleichstroms zu reduzieren. Sie kann als Luft- oder Eisendrossel ausgeführt sein. Ihre Induktivität beträgt ca. 0,1 H bis 1 H.
Mit den Transformatoren auf Wechselspannungsseite wird nicht nur die hohe Spannung erzeugt, sie unterdrücken daneben mit ihrer Induktivität und Schaltungsweise (Serienschaltung von Dreieck- und Sternschaltung) auch bereits zahlreiche überlagerte Oberschwingungen des angelieferten Stromes. Die Oberschwingungsfilter auf der Drehstromseite unterdrücken ihrerseits weitere unerwünschte Oberschwingungen. Bei Anlagen in Zwölfpulsschaltung müssen sie nur die 11., die 13., die 23. und die 25. Oberschwingung unterdrücken. Hierfür reichen auf die 12. und 24. Oberschwingung abgestimmte Saugkreise aus.
Leitungsanlagen und Erder [Bearbeiten]
Blockschema einer monopolaren HGÜ
Blockschema einer bipolaren HGÜ
Die Übertragung kann sowohl monopolar als auch bipolar erfolgen. Monopolar bedeutet in diesem Zusammenhang, dass eine Gleichspannung mit einem bestimmten Nennwert wie z.b. +450 kV vorliegt, wobei ein Pol geerdet ist und daher ein Leiterseil, mit Erde als Rückleiter, ausreicht. Bipolar bedeutet, dass im Gegensatz zur monopolaren HGÜ zwei Leiter eingesetzt werden müssen: Ein Leiter, der gegenüber dem Erdpotential eine positive Spannung aufweist, und ein Leiter, der gegenüber dem Erdpotential eine negative Spannung aufweist, beispielsweise ±450 kV. In diesem Fall beträgt die Gleichspannung zwischen den beiden Leitern die doppelte Spannung, wie zwischen einem Leiter und Erde, also in diesem Beispiel 900 kV.
Bei einer bipolaren Anlage dient die Erdung des Mittenpotentials dazu, Schäden an der Isolation zufolge einer ungleichmäßigen Spannungsaufteilung zwischen den Leitern zu vermeiden, da die Isolation der beiden Leiter gegen Erdpotential erfolgt. Der Erder führt bei bipolaren Anlagen keinen Betriebsstrom, sondern nur einen kleinen Ausgleichstrom. Bei einer monopolaren HGÜ wird der Betriebsstrom der Anlage von einigen Kiloampere über den Erder geführt. Entsprechend großräumig, mit einer Ausdehnung von einigen Kilometern, muss die Erderanlage ausgeführt sein und gut leitfähig, beispielsweise in Küstennähe im Meer oder im Bereich von Flüssen, im Erdreich verankert sein. Wie bei jedem Erder ist für einen geringen Erdungswiderstand primär die Fläche und Form des Erders und die elektrische Leitfähigkeit in unmittelbarer Nähe des Erders bestimmend. Aufgrund der großen Querschnittsfläche spielt die elektrische Leitfähigkeit des restlichen Erdmaterials zwischen den beiden Erderelektroden der weit voneinander entfernten HGÜ-Konverteranlagen keine Rolle.
Außerdem kommt es, da es sich um Gleichstrom handelt, je nach Stromrichtung und verwendetem Material zu einer elektrolytischen Zersetzung am Erder. Insbesondere die Anode unterliegt einem Zersetzungsprozess, ähnlich einer Opferanode, weshalb sie beispielsweise aus Petrolkoks oder in Form von Titannetzen ausgeführt sind. Kathoden können als große blanke Kupferringe ausgeführt sein. Zahlreiche bipolare Anlagen sind so ausgelegt, dass auch ein monopolarer Betrieb möglich ist. Wenn wie in diesen Fällen Elektroden sowohl als Kathode als auch als Anode dienen sollen, müssen alle korrosionsfest ausgelegt sein.
HG-Freileitungen besitzen meist zwei Leiterseile. Häufig werden monopolare Leitungen für einen späteren bipolaren Ausbau mit zwei Leiterseilen ausgestattet, die, solange der bipolare Ausbau nicht vollzogen wurde, parallel geschaltet werden oder von denen eines als Niederspannungsleiter für die Erder dient. Fast immer wird die Ein-Ebenen-Anordnung der Leiterseile angewandt.
Der Leiter für die Erdungselektrode kann auch die Funktion als Erdseil übernehmen, da er über die Erdungselektrode sehr niederohmig geerdet ist. Er muss aber, um elektrochemische Korrosion der Masten zu vermeiden, an diesen isoliert befestigt sein. Zur Ableitung von Blitzströmen sind daher Funkenstrecken an den Isolatoren nötig.
Zur Vermeidung elektrochemischer Korrosion darf die Erdungselektrode nicht unmittelbar bei der Leitungs-Trasse liegen, so dass zumindest für das letzte Stück der Elektrodenleitung eine separate Trassenführung nötig ist. Diese kann, wie auch im Fall der nicht parallelen Verlegung der Elektrodenleitung zur Hochspannungstrasse entweder als Freileitung (ähnlich wie eine Mittelspannungsleitung), als Erdkabel oder als Kombination von Freileitung und Erdkabel ausgelegt sein. Die Isolation der Elektrodenleitung ist meistens für eine Betriebsspannung von ca. 10 bis 20 kV (Mittelspannungsbereich) ausgelegt.
Vorteile
Bei den verbreiteten Dreiphasendrehstromnetzen sind stets Verbindungen mit mindestens drei Leitersträngen nötig; demgegenüber kommt die Gleichstromübertragung mit zwei, bei Nutzung der Erde als zweitem Pol sogar nur einem einzigen Leiter aus. Dies spart sowohl beim Leitungsmaterial als auch der Freileitungsanlage (Masten und Isolatoren etc.) hohe Kosten.
Die bei Wechselspannungs-Übertragung auftretenden kapazitiven Blindströme entfallen und damit auch die Erfordernis, in gewissen Abständen Kompensationsspulen entlang der Leitung vorzusehen – was insbesondere bei Seekabelübertragungen unmöglich ist. Deshalb muss beim Energietransport unter Wasser mittels Seekabel ab etwa 70 km Übertragungslänge eine Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung eingesetzt werden. Bei Drehstromleitungen ist eine Blindleistungskompensation der Leitung erforderlich um im Idealfall genau die natürliche Leistung zu übertragen. Diese Anforderung entfällt beim Einsatz der HGÜ.
Bei Gleichstrom tritt der Skin-Effekt nicht in Erscheinung, der bei Wechselstrom zur Stromverdrängung an die Ränder des Leitungsquerschnitts führt. Daher können die Leitungsquerschnitte besser ausgenutzt werden als bei einer vergleichbaren Wechselstromübertragung.
Bei Gleichspannung treten in der Kabelisolation keine dielektrischen Verluste auf, und Inhomogenitäten führen nicht zu Vorentladungen. Die Isolierung kann deshalb weniger aufwändig ausgeführt sein als für ein Drehstromkabel. Bei Freileitungen sind bei Gleichspannung die Verluste durch Koronaentladungen wesentlich geringer als bei einer gleich hohen Wechselspannung; sie erfordern bei Wechselspannung schon bei niedrigeren Spannungen über etwa 100 kV Bündelleiter um die Feldstärke an der Leiteroberfläche zu verringern.
Während innerhalb eines Wechselstromnetzes zwingend eine Synchronisierung erforderlich ist, entfällt dies bei der Gleichstromübertragung. HGÜ wird auch manchmal auf Zwischenverbindungen in einem großen räumlich ausgedehnten synchronen Wechselstromnetz verwendet, da durch die räumliche Ausdehnung Phasenverschiebungen auftreten können. Ein Beispiel einer solchen Strecke ist die HGÜ innerhalb des synchronen europäischen Verbundnetzes zwischen dem italienischen Ort Galatina und dem ca. 300 km entfernten Ort Arachthos in Griechenland - allerdings ist hier HGÜ schon wegen der Länge des Seekabels nötig.
Darüber hinaus muss im Gleichstromnetz die Isolation nicht auf einen Spitzenwert von \sqrt{2} \cdot U_\mathrm{nenn} ausgelegt werden, da bei Gleichstrom die Spitzenspannung der Effektivspannung entspricht.
Nachteile
Thyristoren in der Anlage Nelson River Bipol
Die Stromrichterstationen sind, im Vergleich zu Drehstromtransformatoren, sehr teuer, technologisch aufwändig und nur wenig überlastbar. Es ist sehr schwierig, in eine bestehende Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung nachträglich einen Abzweig einzufügen. Die HGÜ ist prädestiniert für die Energieübertragung zwischen nur zwei Punkten.
Bei kurzen Verbindungen sind die Verluste, die im Stromrichter entstehen, größer als die Verringerung der Verluste durch die Verwendung von Gleichstrom, weshalb die HGÜ für kurze Übertragungsstrecken nicht sinnvoll ist. Für den Betrieb einer HGÜ muss ein Energieversorgungsunternehmen zahlreiche anlagenspezifische Ersatzteile bereithalten. Der Stromrichter kann unter Umständen eine Quelle von Störungen im Stromnetz sein.
Da eine normale HGÜ mit einem netzkommutierten Wechselrichter immer induktive Blindleistung benötigt, wird ein bestehendes Drehstromnetz benötigt, um Energie zu übertragen. Benutzt man einen selbstgeführten Wechselrichter (z. B. mit Spannungszwischenkreis), kann auch ein Inselnetz (z. B. eine Bohrinsel ) betrieben werden. Die benötigte Blindleistung erzeugt der Stromrichter in Verbindung mit dem Energiespeicher im Gleichstromzwischenkreis. Wegen der starken Spannungsspitzen am Ausgang des Stromrichters ist der Einsatz eines Filters zum Schutz der Verbraucher notwendig.
Im stationären Zustand ergeben sich bei hohen Gleichspannungen ab ca. 500 kV Probleme durch Verschmutzung und Benetzung durch Regenwasser (Freiluftanlagen) auf den Isolatoroberflächen und Leiterdurchführungen: Bei hohen Wechselspannungen wird das räumliche elektrische Feld durch die Streu- und Betriebskapazitäten bestimmt; die Feldverzerrung durch leitfähige Schmutzschichten am Isolator bleibt jedoch wegen der dabei auftretenden und vergleichsweise großen kapazitiven Verschiebungsströme meist vernachlässigbar klein. Demgegenüber wird bei hoher Gleichspannung das elektrische Feld allein durch die (hohen) ohmschen Widerstände der Isolationsanordnung verändert. Eine feuchte Schmutzauflage kann daher eine Verzerrung des elektrischen Feldes entlang des Isolators verursachen, die zu einem Durchschlag längs des Isolierkörpers führen kann.
Zukunftsaussichten [Bearbeiten]
Als Alternative zur konventionellen HGÜ-Technik mit Stromzwischenkreis kommen zunehmend Technologien mit Spannungszwischenkreis zum Einsatz. Dabei werden als schaltende Elemente zum Beispiel IGBTs genutzt. Solche Anlagen werden aber bisher nur für kleinere Leistungen eingesetzt.
Fraglich ist, ob es einmal Gleichspannungsleitungen mit mehr als zwei Stationen oder gar Gleichspannungsnetze geben wird. In der Theorie ist dies realisierbar, praktisch sind jedoch nur wenige solche Anlagen, wie die SACOI (HGÜ Italien-Korsika-Sardinien), ausgeführt worden, weil hierfür ein hoher Aufwand nötig ist und sich auch leicht die Übertragungseigenschaften verschlechtern können.
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Quelle: Infranetz AG, 14.02.2014
