Freitag, 14. Januar 2011

minimierung der umweltauswirkungen durch erdkabel

eine zusammenfassung des vortrages von prof. brakelmann, welcher diesen am 6. mai 2010 auf dem fachworkshop übertragungstechnik in berlin gehalten hat.

Minimierung der Umweltauswirkungen durch Erdkabel
Prof. Dr. Heinrich Brakelmann, Universität Duisburg-Essen

Bei Kabelverlegearbeiten sind mittlerweile innovative Technologien eingeführt: so erspart eine Pflugverlegung von Leerrohren die teurere Herstellung von offenen Gräben. Vor Ort gezogene, einfache Infrastrukturtunnel aus Beton können sogar mehrere Kabelsysteme aufnehmen. Die Kosten liegen bei 700-900 €/m.

Wasserkühlung ermöglichteine geringere Verlegebreite, für 2400 MW(n-1) werden 6-12 m Trassenbreite benötigt. Die Erwärmung beträgt bei Volllast 2-3 Grad direkt über dem Kabel, 2-3 m seitlich ist keine Erwärmung mehr feststellbar. Wärmeleitbeton kann die Erwärmung weiter reduzieren. Laser können mittlerweile auch bei Kabeln Temperaturmonitoring übernehmen. Allerdings werden die Kabel im Normalbetrieb nur mit 50% der Nutzlast gefahren (n-1).

Eine Magnetfeldschirmung durch Leiter, die oberhalb der Stromkabel verlegt werden, reduziert das elektromagnetische Feld stark. Auch Shieldingsysteme mit hochpermeablen Folien, die direkt am Kabel liegen, wirken stark reduzierend. Für die Zukunft sind nur solche Übertragungssysteme geeignet, die erdkabelfähig sind. Ölpapierisolierte Hochspannungskabel sind kaum genehmigungsfähig.

Eine neue Technik wurde vorgestellt: die Übertragung mit 16,7 Hz. Damit lassen sich bis zu dreimal so große Distanzen wie mit 50 Hz überbrücken, bei gleichen Verlusten. Die Strahlung reduziert sich auf ein Drittel. Die Wiedereinspeisung in das 50-Hz-Netz kann mit Umrichtern erfolgen, die im Bahnstromsystem bereits verwendet werden. Die aufwendigen und mit Verlusten behafteten Konverterstationen, die bei HGÜ notwendig sind, entfallen. Bis 500 km sind die Verluste bei HGÜ genauso hoch wie mit Drehstromsystemen. Eine Ein- und Ausspeisung ist an jedem Punkt der Leitung möglich. Das Bahnstromnetz kann genutzt werden, allerdings müssen dickere Transformatoren eingeplant werden.


weitere themen des workshops:

Perspektiven der HGÜ-Übertragungs-Technik / Overlaynetz 380 kV
Prof. Dirk Westermann, TU Ilmenau

Netzoptimierung durch witterungsabhängigen Freileitungsbetrieb und Hochtemperaturleiter
Dr. Ralf Puffer, RWTH Aachen

quellen:
http://www.forum-netzintegration.de/uploads/media/Protokoll_WS1_06052010.pdf
http://www.forum-netzintegration.de/uploads/media/DUH_Brakelmann_WS1_06052010.pdf

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