Freitag, 14. Januar 2011

abwärme flüssigkeitsgekühlter erdkabel nutzen

"das geht nicht, das ist zu teuer." so simpel formuliert sind die aussagen der energieriesen natürlich nicht, sie besagen aber nichts anderes. erdkabel seien nun einmal anfälliger, teurer, hätten geringere standzeiten und seien den freileitungen unterm strich unterlegen. klar, so argumentieren die vier großen, wenn sie uns die nachteile der - aus ihrer sicht - unwirtschaftlichen technik weismachen wollen. ihnen geht es um den "share holder value", nicht um die belange des kleinen strom-mannes, obgleich genau der es ist, der den stromgiganten die satten gewinne beschert.

ein beliebtes und entsprechend oft angeführtes argument gegen erdkabel ist die tatsache, dass die beim stromtransport in den kabeln entstehende wärme im erdreich wesentlich schlechter abgeführt werden kann als in der luft. das stimmt, und das ist ein technisches problem, das primär die höchstspannungsnetzte (220 kv, 380 kv) betrifft und gelöst werden muss. dass die so "abgeführte" energie einfach verloren geht, wird in kaum einer mir bekannten studie erwähnt oder gar erläutert. übrigens: freileitungen weisen etwa einen vierfach höheren verlust als kabelsysteme auf, verbraten also 4 mal mehr energie. [ siehe dazu auch: energieverschwendung durch freileitungen ]

nun mag der geneigte leser sich vielleicht fragen, wie wir eigentlich vor 40 jahren menschen auf den mond gebracht haben, heute aber angeblich nicht in der lage sind, ein stromkabel unterirdisch zu verlegen. na gut, der vergleich hinkt ein wenig oder könnte gerade als kontraproduktiv entwertet werden: es sind u.a. der extrem hohe energiebedarf für die reise zum mond und die damit verbundenen kosten, die eine solche reise heute - wenn nicht unmöglich - so doch sehr teuer machen würden. womit wir wieder beim thema energie wären: ein knappes und teures gut, welches wir möglichst nicht verschwenden sollten, nicht wahr e:on, vattenfall, enbw und rwe?

nun aber zum im titel angekündigtem thema: höchstspannungserdkabel entwickeln bei stromfluss wärme. das ist der gleiche effekt, wie sie ihn von der guten alten glühlampe kennen: die erleuchtet ihre umgebung zwar in angenehmer weise, wird dabei aber auch warm, was ihr bekanntermaßen zum verhängnis wurde ( siehe dazu auch: kleine heizbirnen ] diese wärme entspricht dem energieverlust des systems und hat bei erdkabeln etwa eine höhe von 1%. das ist zwar relativ wenig (die glühlampe verbrät ca. 95% der ihr zugeführten elektrischen energie) jedoch macht es hier die menge. in höchstspannungsnetzten werden leistungen von bis zu 1.000 megavoltampere (MVA (*)) und mehr übertragen. das enspricht der elektrischen leistung, die man für den betrieb von 10.000.000 (zehn millionen) 100-watt-glühlampen bräuchte. 1% verlust entspricht einer leistung von 10 MVA oder 100.000 100-watt-glühlampen.

betrachtet man die zahlen aus der obigen rechnung, so wird deutlich, dass selbst ob des guten wirkunksgrades von hochspannungserdkabeln erhebliche energiemengen in form von wärme "freigesetzt" werden. diese abwärme führt nun zur erwärmung und ggf. gar zu austrockung des umgebenden erdreiches, was mittels kühlsystem verhindert wird - üblich sind wassergekühlte systeme. das kühlwasser wird in in einem geschlossenem kreislauf geführt und in kühlstationen "rückgekühlt", d.h. über wärmetauscher an die umwelt abgegeben. damit ist die wärme-energie endgültig verloren. genau hier könnte man aber anknüpfen.

angenommen, es gelänge, bei einem wirkungsgrad von 90% (imho realistisch), die wärme-energie des obigen beispieles eines 1.000 MVA-kabels zu nutzen, so hätte der begriff "kraft-wärme-kopplung" eine neue facette gewonnen. aus der abwärme wieder elektrische energie zu gewinnen wäre zwar theoretisch möglich, macht aber keinen sinn, da aufwand und energieverlust bei der rückumwandlung zu groß wären. warum aber die wärme-energie nicht direkt nutzen? höchstspannungsleitungen führen oft in ballungsgebiete, wo energie für die wärmegewinnung in gebäuden erforderlich ist. aber auch auf dem flachen land mit geringer bevölkerungsdichte wäre es u.u. möglich, die abwärme zu nutzen. die technik für eine solche nutzung ist rel. simpel und vorhanden. in manchen gemeinden und städten gibt es bereits fernwärmenetze, welche die abwärme aus kraftwerken leiten, die nach dem prinzip der kraft-wärme-kopplung betrieben werden. hier könnte man ggf. den kühlkreislauf von erdkabelsystemen via wärmetauscher anschließen.

natürlich müsste geprüft werden, ob sich der aufwand lohnt, der wirkungsgrad tatsächlich ausreichend und die vorhandene infrastruktur kompatibel ist. dieser artikel entspringt lediglich den gedanken eines interessierten laiens und kann höchstens eine anregung sein. vielleicht haben sich bereits klügere köpfe damit auseinandergesetzt. und vielleicht ist das ganze wirklich unsinn - ich lasse mich gerne belehren, eines jedoch ist sicher; mit: "das geht nicht, das ist zu teuer" wären wir bestimmt nicht auf den mond gelandet und würden gar noch rätseln, ob der nicht doch ein großer runder käse ist...

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(*) wer sich für den unterschied zwischen wirkleistung (watt) und scheinleistung (va) interessiert, dem sei dieser artikel empfohlen: Unterschied zwischen
Watt und Voltampere

1 Kommentar:

  1. Vielen Dank für die Informationen.
    Gruß aus Berlin.
    http://www.abindieerde.de

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