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sb-wettbewerb
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Es gibt nur wenige politische Grundsatzentscheidungen, bei denen sich die gewählten Volksvertreter weitestgehend einig sind. Zu diesen Themen gehört zweifelsohne die Energiewende: wir schalten die Kernkraftwerke sowie Kohleöfen ab und etablieren die in der Erzeugung oft schwankenden erneuerbaren Energien. Mit Begriffen wie virtuelle Kraftwerke, Smart Grids und Stromspeicher kennen wir vielversprechende Aspekte, die eine nachhaltige und wirtschaftliche Versorgungssicherheit unterstützen werden. Ich möchte mich heute aber mit dem wohl kontroversesten Bereich der greifbaren Maßnahmen auseinander setzen: Stromtrassen.

Da aufgrund des jeweiligen Erntepotenzials im Norden mehr Windenergie und im Süden mehr Solarstrom erzeugt werden kann, aber auch weil große Erzeuger, Speicher und Verbraucher bundesweit ansteuerbar sein sollen, ist die Modernisierung und ein Ausbau der bestehenden Stromleitungen notwendig. Die für solche Leitungsnetze verantwortliche Behörde ist die Bundesnetzagentur und eben diese führt auf ihrer Website netzausbau.de dutzende bundesweite Bauvorhaben für das nächste Jahrzehnt auf. Für die Planung gilt zwar grundsätzlich das NOVA-Prinzip (Netz-Optimierung-vor-Verstärkung-vor-Ausbau), aber es soll Bürgerinitiativen geben, deren Mitgliedern schon die pure Erwähnung der geplanten Stromtrasse „SuedLink“ Schweißperlen auf die Stirn treibt – denn die wenigsten Menschen möchten zum Morgenkaffee auf 70 Meter hohe und mit dicken Kabelseilen verbundene Stahl-Ungetüme schauen.

„Ein Mittelspannungs-Strommast in Hermsdorf, Thüringen. CC0 (public domain) von C. Eckart“

„Ein Mittelspannungs-Strommast in Hermsdorf, Thüringen. CC0 (public domain)
von C. Eckart“

Damit treffen wir auch schon auf das Hauptargument gegen frei hängende Stromleitungen. Es wird befürchtet, dass die idyllische Umwelt, Forst- und Landwirtschaft durch die Stahlmasten verschandelt wird. Und ich kann mir Vorstellen, dass der Mix aus Masten, Windkraftanlagen und Solarparks einen negativen Effekt auf den touristischen Wert etwaiger Regionen haben kann. Darüber hinaus sind es aber ganz subjektive Auswirkungen auf die Anwohner: sie hören ein Brummen, auf der Haut knistert es und plötzlich plagen Kopfschmerzen. Diese Effekte scheinen bei eingehaltenen baulichen Sicherheitsstandards allerdings vordergründig psychosomatischer Natur zu sein.

Die Rettung aus der ausweglosen Situation sollen Erdverkabelungen sein: die Leitungen werden unter der Erdoberfläche verlegt und die Stahlmasten fallen weg. Klingt gut. Und ist es theoretisch auch. Allerdings ergeben sich in der Praxis ganz neue Probleme.

Tatsächlich fallen für Erdverkabelungen trotzdem immense infrastrukturelle Eingriffe in die Umwelt an. Für die Leitungsübergabestationen (über-/unterirdisch) fällt fast ein Fußballfeld an, während für einen Gleichstrom-Wechselstrom-Konverter sogar noch mehr Platz reserviert werden muss. Um die einzelnen Kabelstücke zu verbinden und warten zu können müssen in allerhöchstens einem Kilometer Abstand Zugangshäuschen eingeplant werden. Vor allem wird aber leider viel zu oft unterschätzt, dass auch bei Erdverkabelungen für Wartungsarbeiten eine gewisse Trassenbreite ungenutzt freigehalten werden muss und die Auswirkungen der elektromagnetischen Felder und Hitzeentwicklungen auf Flora und Fauna einfach nicht bekannt sind. So gehen die im Vergleich zu Freileitungen doppelten bis zehnfachen Kosten fast schon unter.

Aber trotzdem ist dieser Artikel keine Brandschrift gegen unterirdische Stromkabel. Ich freue mich, dass der oftmals seriöse und argumentierte Protest von Bürgerinitiativen beim Bundesministerium für Wirtschaft und Energie und der untergeordneten Bundesnetzagentur den politischen Willen geweckt hat, die Umsetzungsmöglichkeiten von Erdverkabelungen zu prüfen und bei den Bauvorhaben zu berücksichtigen. Wir werden Kompromisse zwischen sauberer Energieversorgung und unberührter Umwelt finden müssen. Denn wie in allen Aspekten der Energiewende gilt auch hier: die Mischung macht‘s.

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Hinweis zur Autor: Der Artikel wurde von Carsten Eckart geschrieben: “Ich arbeite in der deutschen Energiewirtschaft und studiere berufsbegleitend den Bachelor in Energiewirtschaft und –management. Man trifft mich ihn verschiedenen Branchen- und Forschungsevents und kann mir gerne auf energieflut.de und @energieflut folgen.”

Kommentare (22)

  1. #1 Carsten Eckart
    9. September 2015

    Ich konnte mich nach verfassen des Artikels auf einer Veranstaltung des BMWi mit Vertretern von Übertragungsnetzbetreibern unterhalten. Die Erfahrungen von Tennet sind mittlerweile, dass an den Verbindungsmuffen der Erdkabel wohl weitestgehend auf Zugangshäuschen/-schächte verzichtet werden kann.
    Da nur wenige Praxiserfahrungen mit Höchstspannungserdkabeln vorliegen, bin ich auf die tatsächliche Ausgestaltung wirklich gespannt.
    Viele Grüße, Carsten Eckart

  2. #2 Crazee
    9. September 2015

    Vielen Dank für den Artikel.

    Wie warm würde so ein typisches Erdkabel denn werden? Gibt es da schon Erkenntnisse?

  3. #3 Gerhard
    9. September 2015

    Interessantes Thema, leider hört der Artikel da auf, wo es spannend wird. Wie tief liegen die Kabel?, wie warm wird es?, wie werden die Kabel vergraben?, warum kann die Fläche über den Kabeln nicht genutzt werden?, wieviel kostet es?, besser Gleich- oder Wechselstrom? u.s.w. Kann man natürlich alles im Netz finden, aber eine Zusammenfassung und Einschätzung wäre toll gewesen.
    Gruß,, Gerhard

  4. #4 Carsten Eckart
    9. September 2015

    @ Crazee: Die Erdkabel werden sich unter voller Last auf ca. 60 Grad erhitzen können, was Auswirkungen auf Reifeprozesse von Pflanzen und den Wasserbestand in der Erde haben kann. Ein paar Infos dazu gibt’s z. B. im NABU-Leitfaden zu Erdkabeln “Stromfluss unter der Erde”.

    @Gerhard: Ja, stimmt schon, der Artikel hätte viel mehr Infos haben können. Aber mit einem gewissen Vollständigkeitsanspruch hätte er sicherlich zehn mal so lang sein müssen 🙂 …es gibt ein paar verschiedene Ansätze was die Kabeltiefe angeht – je nach Netzbetreiber – aber die liegen im Regelfall bei knapp 2 Metern in der Tiefe. Daher darf natürlich keine tiefwurzelnde Pflanzenwelt wachsen, etc.

    Zu den Kosten hatte ich zumindest ein Verhältnis im Vergleich zu Freileitungen angegeben: das 2- bis 10-fache kann es ganz gerne werden.

  5. #5 Gerry
    9. September 2015

    was mit der idyllischen Landschaft passiert wenn man Erdkabel verlegt wird hier ansatzweise deutlich:

    http://www.wdr5.de/sendungen/leonardo/erdkabel100.html

  6. #6 phunc
    9. September 2015

    Finde den Artikel auch etwas zu kurz geraten. Deine Art zu schreiben ist wirklich sehr verständlich und auf den Punkt gebracht. Da will zumindest ich auch mehr auf diesem Niveau lesen!

    Mehr Fragen:

    1) Inwiefern gibt es unterschiedliche Konzepte bzgl der Kabelverlegung? Du sprichst von Wurzeln – bitte sag mir dass die Leute nicht den Fehler machen wollen, wie in anderen unterentwickelten Ländern bzw aus Kostengründen einfach nur Zeug in der Erde zu vergraben. Da muss es doch Konzepte mit Versorgungsschächten geben, die man dann über entsprechende Tunnelsysteme begehen und warten kann. Das ist sicher teurer aber auf lange Sicht vermutich sinnvoller. Es ist sowieso schon absoluter Quatsch jedes Jahr die Straßen aufzureißen um irgendwelche Sachen zu erneueren oder zu reparieren oder hinzuzufügen – wie kann ständiges ausgraben und wieder verbuddeln kostengünstiger sein als ein durchdachtes System mit Wartungszugang? Oder geht es hier schlicht um regelmäßige Arbeitsbeschaffungsmaßnahmen für diverse lokale Unternehmen?

    2) Gibt es sonst noch Alternativen und wie realistisch sind diese bzgl Umsetzung (abgesehen von den Kosten)?

    3) Warum überhaupt das alles? Es gibt doch schon eine Infrastruktur. Warum muss diese ersetzt bzw erweitert werden?

    4) Wie soll das aussehen? Gibt es eine Karte, die die Stromtrassen (alte wie zukünftige) abbildet um sich ein Bild machen zu können, welche Regionen überhaupt durch neue Infrastruktur “verschandelt” werden sollen?

    5) Gibt es bereits Pilotprojekte bzw sind solche in Planung bzgl der Erdkabelgeschichte? Man wird hoffentlich erst einmal Erfahrungen sammeln bevor man das umsetzt? Oder ist der politische Druck so groß, dass dafür keine Zeit ist?

  7. #7 phunc
    9. September 2015

    6) Kabeltiefe ca. 2m: gibt es dafür einen bestimmten Grund? Wieso nicht tiefer?

  8. #8 brian
    9. September 2015

    Aber warum legt man die Trassen nicht unterirdisch auf dem Mittelstreifen der Autobahnen? Da stören sie niemanden, der Platz ist da, etwas Wärme ist im Winter gut gegen Glatteis, das Netz ist ziemlich engmaschig.

  9. #9 Holger
    9. September 2015

    @brian: vorhandene Autobahnen abreißen, Erdkabel legen, Autobahn wieder mittig drüber bauen…
    Hört sich nicht sonderlich schlau an. Bei neuen Autobahnen OK, aber die Bürger sind jetzt schon unglücklich, wenn eine Autobahn saniert wird.

  10. #10 rolak
    9. September 2015

    sie hören ein Brummen, auf der Haut knistert es und plötzlich plagen Kopfschmerzen. Diese Effekte scheinen .. psychosomatischer Natur zu sein.

    Das gilt ja wohl nur für den letzten der drei Effekte.

    Der HitzeEffekt jammert nach Kühlung, diese im Extrem kann ganz neue Möglichkeiten eröffnen…

    der geplanten Stromtrasse „SuedLink“

    Falls überirdisch als einziges Sinnvolles verbleibt ist zu hoffen, daß der Name nicht allzu englischsprachig in Erinnerung bleibt 😉

  11. #11 Carsten Eckart
    9. September 2015

    @Brian & Holger: naja, die Erdkabel müssen bei Defekten ja auch gewartet werden, daher müsste die Autobahn bei Gelegenheit wieder aufgerissen werden.. ist daher eher nicht so gut.

    @phunc: Danke! Und super Fragen, ich antworte nachher ausführlich.

    @rolak: Och, Vorstellungskraft kann einiges hervorrufen 🙂 ..und das Supraleiterkabel in Essen ist ein tolles Projekt, da bin ich auch sehr gespannt.

  12. #12 rolak
    9. September 2015

    Vorstellungskraft kann einiges hervorrufen

    wohl wahr und sogar sehr intensiv, Carsten, doch die ersten beiden funktionieren auch ohne dran zu glauben, sind also nach dem bekannten Merksatz Teil der interpersonellen Realität (statt die eigenen, 40y alten Meßwerte aus Cousins Garten rauszukramen: Beleg). Inwieweit Kopfschmerzen in Umgebungen erhöhter Ionisation (vermehrt|verstärkt) auftreten – dazu weiß ich allerdings reineweg garnix.

  13. #13 Dampier
    9. September 2015

    Hallo Carsten Eckart, danke für den Artikel. Spannende Sache, zumal bei uns gerade eine Stromleitung ausgebaut werden soll, da wird gerade genau das diskutiert. Deswegen hätte ich es mir auch etwas ausführlicher gewünscht …
    Aber ist schonmal ein guter Einstieg.

    Dass Erdkabel auch soviel Fläche verbrauchen, ist vielen glaube ich nicht klar (war es mir auch nicht). Interessant auch (aus dem Link von Gerry, #5):

    Über einem Erdkabel ist das elektromagnetische Feld zwar innerhalb der Grenzwerte, aber höher als unter einem Strommast.

  14. #14 JW
    10. September 2015

    Was mir bei der Energiewende gefällt, ist die Tatsache, dass die STromversorgung plötzlich beim Bürger ankommt. Dass das nördliche Ruhrgebiet und das Rheinische Revier aussehen wie sie aussehen, stört die wenogstens. Aber wehe es landet ein Windrad in Sichtweite. oder ein Hochspanungsmast. Da denkt vielleicht doch mal der eine oder andere daran das Licht auszumachen.
    Zum Artikel: Schön geschrieben. Aber in gewisser Weise wie der Focus. Sobald es interessant wird kommt der dicke Punkt am Ende. Aber stimmt natürlich, irgendwo muss man aufhören.

  15. #15 maikm
    10. September 2015

    6) Kabeltiefe ca. 2m: gibt es dafür einen bestimmten Grund? Wieso nicht tiefer?

    Wie phunc stellt sich mir auch diese Frage. Der Energietransport findet außerhalb des Leiters (im Feld drum herum) statt. Da halte ich 2m unter der Erde fuer zu knapp. Es hat ja sicher einen Grund, dass die Stahlgerueste der Stromtrassen etwas hoeher als 2m sind. 🙂

  16. #16 Thomas ahrendt
    11. September 2015

    1: Zimmertemperatur-Supraleitung wäre toll. Auch für unterirdisch.
    2: was ist mit unterirdischer kabelloser Energieübertragung?

  17. #17 Folke Kelm
    11. September 2015

    #6 #7 Phunc #15 Maikm

    Ich versuche mal Deine Fragen hier etwas zu beantworten.

    Zu1. Das wurde teilweise schon im Text beantwortet. Es gibt und muss Wartungszugänge geben und die gibt es auch. Dazwischen wird das Kabel aber einfach verbuddelt (in einem Schutzrohr, so dass Du es auch ziehen kannst).
    Stromkonzerne sind private Gesellschaften und investieren als solche nur zu geringsten Kosten, egal was technisch möglich ist. Wenn Du in einem solchen Projekt arbeitest, wirst Du vor den involvierten Wirtschaftswissenschaftlern jeden cent motivieren müssen und sie streichen dir trotzdem noch ein drittel weg. Da ist für Artungsunnels einfach kein Platz.

    zu 2. Da Gleichstrom weitaus besser zu transportieren ist als Wechselstrom, wäre ein Hochspannungsnetzwerk für Gleichstrom dem jetzigen Netz absolut vorzuziehen, Photovoltaik produziert primär Gleichstrom, alle Generatoren aber Wechselstrom. Das Netz und alle Verbraucher sind schlicht aus historischen Gründen auf Wechselstrom ausgerichtet, es wäre also sehr aufwendig, alles auf Gleichstrom umzustellen.

    Zu3. Die vorhandene Infrastruktur ist veraltet mit teilweise jahrzehntelangem Wartungsstau und ausserdem komplett abgestellt auf wenige Grosskraftwerke. Die Infrastruktur ist einfach nicht dafür gemacht, viele kleine Produzenten miteinander zu vernetzen. Du kannst Dir ja einmal vorstellen, in was für einem Dilemma die Stromkonzerne stecken, jetzt eine Infrastruktur zu bauen, die ihr eigenes produktionsmonopol brechen wird.

    zu 4. gibt es bei den Planungsbüros der Konzerne und bei den Komunen. Dort ist das auch jeweils einsehbar.

    zu 5. Bei uns in Schweden wurden seit dem Sturm 2004 ein grossteil der Kabeltrassen auf Erdkabel umgestellt. Allerdings geschah das auch nur, weil die Konzerne vom Gesetzgeber dazu gezwungen wurden. Manche regionen in Südschweden waren nach dem Sturm für wochen bis hin zu 6 monaten ohne Stromversorgung. Danach wurde ein Gesetz verabschiedet, dass die Stromkonzerne schdenersatzpflichtig macht bei Lieferausfall für mehr als 24 Stunden. Dieser Schadensersatz hätte die Konzerne im gleichen Ausmass wie 2004 etwa 13 milliarden Euro gekostet. Das will keiner riskieren.
    Die Erfahrungen hier in Schweden sind grundweg positiv.

    zu 6. Siehe Kosten

    Maikm, Wie kommst Du denn darauf, dass der Energietransport ausserhalb des Kabels erfolgt? Das Magnetfeld ist reiner Verlust, es transportiert dir nur die Energie aus dem Kabel heraus ins nirgendwo.
    Der Energietransport zum Verbraucher erfolgt ausschliesslich durch die transportierten Elektronen.

    Der Grund, dass die Überlandleitungen so hoch sind ist der, dass da keiner dranfassen soll, die Kabel sind nicht gummiisoliert. Überleg dir auch mal, wie die Feldstärke mit zunehmender Entfernung zum Leiter abnimmt.

  18. #18 Artur57
    11. September 2015

    Tja, es gäbe ja eine Alternative: man könnte den Strom in Gas verwandeln, erst per Elektrolyse wir Wasserstoffe erzeugt, woraus dann unter Verbrauch (!) von CO2 Methan erzeugt wird, dem Hauptbestandteil des Erdgases, allerdings ohne dessen Verunreinigungen. Womit auch das Speicherproblem gelöst wäre, denn die vorhandenen Kapazitäten sind so groß, dass der gesamte Primärenergiebedarf der Bundesrepublik für fünf Monate gespeichert werden könnte. Darüber hinaus müsste kaum etwas gebaut werden, weil die Gasleitungen seit hundert Jahren schon liegen. Auch ist deren Kapazität deutlich größer als die von Stromleitungen. Eine 380-kV Leitung schafft 3,5 Megawatt an Energietransport. Die Gasleitung schafft 70 Megawatt. Das Ganze nennt sich Power To Gas.

    Warum wird das nicht gemacht? Nun, das so gewonnene Methan ist noch teurer als russisches Erdgas. Nicht wirklich viel, aber schon spürbar. Ein Abstand, der abnimmt, denn man ist jetzt am Entwickeln von Verfahren, die den Wirkungsgrad verbessern. Ob man je ein Pari erreicht, steht allerdings noch nicht fest.

    Der Preis pro Kilowattstunde wäre höher, ja, aber hier gehen die Kosten für die Stromleitungen nicht mit ein. Gesamtgesellschaftlich wäre Power-To-Gas vermutlich billiger, aber seit der Privatisierung ist da eben kein Kopf mehr an der Spitze, der das Ganze sieht. Jeder sieht nur seine eigene Kostenrechnung, die insgesamt ein falsches Bild ergibt.

    Und last not least: irgendwelche gesundheitlichen Beeinträchtigungen und Folgeschäden in der Natur durch eine Gasleitung sind gänzlich unbekannt.

  19. #19 Florian Freistetter
    11. September 2015

    Passend zum Thema ist diese Länderzeit-Folge des Deutschlandradios: http://www.deutschlandfunk.de/widerstand-gegen-windkraftplaene-schaden-windraeder-in-der.1771.de.html?dram:article_id=330416
    Geht zwar um Windräder und nicht um Strommasten – aber die Argumentation/Probleme sind die gleichen…

  20. #20 Captain E.
    11. September 2015

    @Folke Kelm:

    Anmerkung zum Punkt 2: Gleichstrom mag besser zu transportieren ist als Wechselstrom, aber nur bei sehr hohen Spannungen. Die “historischen Gründe” beruhen letztlich darauf, dass man damals Gleichstrom nicht so hoch transformieren konnte. Darum hatte Westinghouse (Wechselstrom) den “Stromkrieg” gegen Edison (Gleichstrom) gewonnen. Edisons Ansatz hätte ein Minikraftwerk in jedem Häuserblock erfordert.

    Ironischerweise kommen wir zurzeit genau dorthin. 😉

  21. #21 Dampier
    11. September 2015

    @Captain E. danke für die Erklärung, der Punkt war mir auch aufgefallen.

    siehe http://theoatmeal.com/comics/tesla 😉

  22. #22 maikm
    15. September 2015

    @ #17:
    aus “Elektromagnetische Wellen: Grundlagen und durchgerechnete Beispiele” von Otfried Georg

    Wellen bei sinusfoermiger Anregung (S. 123) – siehe auch Skin-Effekt
    Ich kann leider die Seite nicht reinstellen, aber bei Google-Books findet sich ein Auszug.
    https://books.google.co.uk/books?id=XazzBQAAQBAJ&pg=PA123&lpg=PA123&dq=energietransport+ausserhalb+des+leiters&source=bl&ots=26mXR2QR7c&sig=bMPFFQBE1LXDm0SILyek8QIPYjI&hl=de&sa=X&ved=0CC4Q6AEwB2oVChMI6-fWjb_4xwIVR1wUCh33vgdH#v=onepage&q=energietransport%20ausserhalb%20des%20leiters&f=false

    uebrigens auch einer der Gruende, warum in der Hochspannungstechnik oftmals Hohlleiter (also Rohre) benutzt werden.