Neue Kunststoffisolierung

Die Kosten für HGÜ-Erdkabel sinken deutlich

16. Dezember 2014, 10:51 Uhr   |  Heinz Arnold


Fortsetzung des Artikels von Teil 1 .

Technologische Vorteile

Bisher waren für Gleichstromkabel mit über 320 kV Spannung Ölpapier-Isolierungen erforderlich. Was ist der Nachteil?

Erstens sind Kabel mit Ölpapier-Isolierung (engl.: mass-impregnated, kurz: MI-Isolierung) zweimal so schwer wie Kabel mit Kunststoffisolierung. Zweitens können die mit MI-isolierten 500-kV-Kabel nicht so viel Leistung transportieren wie die neuen kunststoffisolierten 525-kV-Kabel. Deshalb wären trotz höherer Spannung, und damit niedrigeren Verlusten im Vergleich zu 320 kV Kabeln, trotzdem vier 500-kV-Kabel mit MI-Isolierung für die in Deutschland geplanten 2 GW pro HGÜ-Trasse erforderlich, während dafür nur zwei der neuen kunststoffisolierten Kabel ausreichen. Drittens benötigt man bei kunststoffisolierten Erdkabeln im Durchschnitt alle 1.000 m eine Verbindungsmuffe, bei MI-Kabeln sogar alle 500 m. Eine solche Muffe zu erstellen, dauert bei den mit Ölpapier isolierten Kabeln rund eine Woche. Bei den kunststoffisolierten Kabeln ist lediglich ein Tag dafür erforderlich. Die Materialeinsparung pro übertragener Leistung, die geringere Anzahl der Muffen und die viel schnellere Installation der Muffen führt also zu deutlich fallenden Kosten.

Was waren die Herausforderungen, um ein 525-kV-HGÜ-Kabel mit Kunststoffisolierung realisieren zu können?

Beim HGÜ-Kabel liegt ständig dieselbe Polarität vor, die Ladungsträger sammeln sich also an den Plus- und Minus-Leitern. Dadurch entwickelt sich eine ungünstige Feldverteilung. In Zusammenarbeit mit der Firma Borealis ist es uns nun gelungen, ein sehr reines Kunststoffmaterial aus vernetztem Polyethylen herzustellen, das nur sehr wenig freie Ladungsträger enthält und deshalb besser isoliert. Dass es zuverlässig funktioniert, haben wir bereits an einem kompletten 525-kV-HGÜ-Kabelsystem entsprechend der relevanten Industriestandards erfolgreich getestet.

Alle anderen Bestandteile des Kabels und auch das Produktionsverfahren sind im Vergleich zum bisherigen Stand der Technik bei 320 kV gleich geblieben?

Ja, wir haben keine anderen Bestandteile des Kabels geändert und wir können die neuen Kabel auf denselben Fertigungsmaschinen produzieren wie die bisherigen Kabel. Der neue Kunststoff bringt sogar Vorteile: Man kann schneller produzieren als bisher.

Das neue Material kann also auch in herkömmlichen 320-kV-Kabeln Einsatz finden?

Ja, es kann seine Vorteile auch in Kabeln für 320 kV und darunter ausspielen, die Isolierung kann dünner werden. Und alle kunststoffisolierten Kabel eignen sich sowohl für die Verlegung unter der Erde als auch unter Wasser.

Gibt es Erfahrungen, wie sich die neuen Kabel langfristig im Einsatz verhalten werden?

Wie bei allen kunststoffisolierten Kabeln liegt die Designlebensdauer bei rund 40 Jahren, in Langzeittests konnten aber Lebensdauererwartungen von 70 Jahren und mehr nachgewiesen werden.

Hat ABB die Entwicklung vor allem in Hinblick auf die Energiewende in Deutschland und den dafür erforderlichen HGÜ-Trassen vorangetrieben?

Das war ein wesentliches Motiv. Wir wollten dafür sorgen, dass die notwendige Technik rechtzeitig zur Verfügung steht um die HGÜ-Stromautobahnen in Deutschland wirtschaftlich realisieren zu können. Denn in Deutschland ist für alle HGÜ-Trassen eine Teilverkabelung möglich, wenn die HGÜ-Trasse durch dicht besiedeltes oder sensitives Gebiet verläuft. Für die Erdkabel-Pilotstrecken können wir jetzt mit zwei statt bisher vier Leitern 50 Prozent der Materialkosten und zudem auch noch Platz sparen.

 

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1. Die Kosten für HGÜ-Erdkabel sinken deutlich
2. Technologische Vorteile
3. Platzbedarf, Kosten und Entwicklungspotential

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