Teures Netz: Darum kostet 1 km Stromnetz in Deutschland 7,6 Millionen
Shownotes
China transportiert Strom über mehr als 3.000 Kilometer, mit über einer Million Volt und der Leistung mehrerer Großkraftwerke. Deutschland baut dagegen an Projekten wie SüdLink, SüdOstLink und Ultranet. Weniger gigantisch – aber technisch keineswegs rückständig.
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In dieser Folge sprechen wir mit Dr. Max Görtz, Mitgründer und Geschäftsführer von Mosaic Grid Solutions, über die Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung, kurz HGÜ. Die neuen Stromautobahnen sollen große Mengen Windstrom aus dem Norden und von der Nordsee in die Verbrauchszentren im Süden und Westen transportieren. Gleichzeitig können moderne Konverter den Stromfluss präzise steuern und zur Stabilität des Netzes beitragen.
Wir klären: • Warum Gleichstrom bei langen Kabelstrecken Vorteile gegenüber Wechselstrom hat • Weshalb sich HGÜ bei Erdkabeln bereits ab etwa 30 bis 50 Kilometern lohnen kann • Was hinter SüdLink, Ultranet und den anderen großen deutschen Stromtrassen steckt • Warum Deutschland bei modernen, steuerbaren HGÜ-Systemen eine Vorreiterrolle einnimmt • Was Deutschland von China lernen kann – und warum die chinesische Technik nicht einfach auf Europa übertragbar ist • Weshalb ein Kilometer HGÜ-Kabel laut Netzentwicklungsplan rund 7,6 Millionen Euro kosten kann • Warum für eine Konverterstation noch einmal ungefähr 600 Millionen Euro veranschlagt werden • Wie neue Stromtrassen Redispatch, Netzengpässe und das Abregeln von Wind- und Solarstrom reduzieren sollen
China setzt vor allem auf maximale Transportleistung. Deutschland und Europa benötigen dagegen Systeme, die erneuerbare Energien flexibel integrieren, Lastflüsse steuern und ein zunehmend elektrifiziertes Stromnetz stabilisieren können. Genau darin liegt die besondere Stärke der hier geplanten Technik.
Im Geladen-Podcast setzen sich Daniel Messling und Patrick von Rosen mit ihren Gästen wissenschaftlich mit den Themen Energiewende, Elektromobilität, Elektroautos und Batterieforschung auseinander. Dieser Podcast wird produziert für das Karlsruher Institut für Technologie (KIT).
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Transkript anzeigen
00:00:00: Im Wesentlichen kann man zusammenfassen, dass diese Hage-Ü-Systeme den Windstrom aus Norddeutschland in die Ballungszentren im Süden und dem Westen prägt.
00:00:09: Und unterm Strich wird das dazu führen, dass in der Tat dieser Retus-Patch-Maßnahmen und die fossierten Eingriffe in die Erzeugungslandschaft sicherlich zurückgehen werden.
00:00:23: Willkommen zu Geladen deinem Batterie Podcast zur Energiewende!
00:00:27: Ja unser Gast ist heute Dr.
00:00:29: Max Goertz.
00:00:30: Hallo Max
00:00:31: Hallo Daniel
00:00:32: Max, du bist Mitgründer und Geschäftsführer von Mosaic Grid Solutions.
00:00:36: Und ja wir sprechen heute mal über die Frage wie das Stromnetz eigentlich fit gemacht werden kann für die Energiewende und ob hier mal wieder China als Vorbild taugt?
00:00:46: Und liebes Publikum bevor wir jetzt starten dann lasst uns gerne nochmal ein Like und ein Abo da wenn euch das gefällt!
00:00:53: Fangen wir, wie so oft in letzter Zeit in diesem Podcast mal mit einem Superlativ aus China an.
00:00:58: Da kann Strom über mehr als dreitausend Kilometer mit über einer Million Volt und einer Leistung mehrerer Großkraftwerke transportiert werden.
00:01:07: Wenn man auf solche Zahlen schaut – das ist ja unglaublich!
00:01:10: Und auch gerade für Laien oder draußen unvorstellbar – sehen Ein bisschen an diesem Beispiel die Zukunft eines Stromnetzes einer elektrifizierten Gesellschaft.
00:01:20: Oder ist das eher so ein chinesischer Infrastruktur Gigantismus, der jetzt vielleicht gar nicht unbedingt so als Vorbild taugt?
00:01:27: Wie ist da deine Einschätzung?
00:01:28: Zunächst stimme ich dir zu, dass die Dimensionen der Projekte, die man in China sieht, gigantisch ist.
00:01:34: Hier muss man aber auch etwas einordnen, denn es ist nichts so, dass dort eine Infrastruktur-Gigantomie betrieben wird sondern diese Großprojekte der Hochspannungskleistruhübertragungen, die dort realisiert werden.
00:01:50: Das sind vielmehr eine dortige Antwort auf den realen systemischen Bedarf.
00:01:56: China hat schon allein von der geografischen Ausdehnung die Herausforderungen das eben elektrische Energie über Entfernungen von teils mehreren Tausend Kilometern von typischer Reisen, den ressourcenreichen Regionen im Westen des Landes hin zu den Verbraucheszentren im Osten des Landes an der Küste transportiert werden müssen.
00:02:19: Und für solche Distanzen ist in der Tat die Hochspannungsgleichstromübertragung FUDS HGU, die technisch und wirtschaftlich sinnvollste Lösung.
00:02:30: Um das jetzt einzuordnen, daraus folgt nicht dass die Zukunft auch des europäischen Stromnetzes genauso aussehen wird.
00:02:38: Ich denke da werden wir im Laufe des Gesprächs sicherlich diskutieren.
00:02:42: was man aber direkt zum Einstieg schon einmal festhalten kann, dass China vor allem auf maximale Transportkapazitäten setzt während in Deutschland und Europa vor allem die Integration von erneuerbaren Energien und damit die Steuerbarkeit von Lastflüssen und die Netzstabilität im Vordergrund steht.
00:03:02: Aber ist es nicht so, dass tatsächlich diese HGU-Technik doch ein Grundproblem der Energiewende auch in Europa lösen könnte?
00:03:09: Nämlich tatsächlich das wir eben den Erneuerbarnstrom ungleich verteilt haben und eben dann ja wie in China im Prinzip über größere Distanzen transportieren müssen?
00:03:19: Absolut!
00:03:19: Da stimme ich dir total zu denn eine Zentrale Herausforderungen der Energiewende ist tatsächlich die zunehmende räumliche Trennung von der Stromerzeugung und dem Stromverbrauch.
00:03:33: Wenn wir einige Jahrzehnte zurückklicken, war unser Übertragungsnetz früher von konventionellen Großkraftwerken geprägt Und diese Großkraft Werken waren in der Regel sehr nah an den Lastzentren platziert.
00:03:50: Heutzutage, wenn wir da einen Blick auf unsere Erzeugungslandschaft werfen, dann entsteht ein erheblicher Anteil der erneuerbaren Energien bei uns im Norden von Deutschland oder auf See während die großen Verbrauchszentren im Süden oder im Westen von Deutschlands liegen.
00:04:09: Und für diese Energieübertragungsfrage stellen ist in der Tat die HGU-Technik prädestiniert dafür denn die ermöglicht eben den effizienten Transport von elektrischer Energie über weiter Entfernung.
00:04:24: Aber was bei uns in Deutschland genauso wichtig ist wie der eigentliche Transport der elektrischen Energie, ist die Anforderung dass die HGU viele netzdienliche Vorteile mit sich bringt um gerade Integration der Erneuerbaren weiter zu unterstützen.
00:04:41: Damit leihen das vielleicht ein bisschen besser einordnen können, so die Relevanz von dem Ganzen.
00:04:45: Vielleicht kannst du da noch mal ein bisschen drauf eingehen?
00:04:47: Also wir sprechen wenn wir über den Netzausbau sprechen dann ja immer häufig über diese großen Stromtrassen.
00:04:53: Stromautobahnen werden auch in den Medien häufig genannt.
00:04:56: Das klingt ja eigentlich erstmal nach Simtlem-Transport aber trotzdem eine längere Distanz.
00:05:02: Aber ist diese Hochspannungsgleichstromübertragung wirklich nur eben dass dieser weitere Transporten über längere Distanzen oder steckt da eigentlich noch viel, viel mehr dahinter?
00:05:11: Ja eine richtige Transformation sozusagen die wir da vielleicht in Zukunft erleben.
00:05:16: Im Prinzip wie ein ganzes Stromnetz halt gesteuert betrieben oder auch geplant wird.
00:05:22: also zunächst ist das Hauptziel eines HGU-Systems in der Tat erst einmal die Übertragung elektrischer Energie über große Entfernungen.
00:05:32: Daher stand auch die Analogie, die du genannt hast zur Stromautobahn.
00:05:36: Das kann man sich damit sehr einfach vorstellen.
00:05:39: aber es ist so dass die modernen HGU-Systeme wie sie bei uns in Europa gegen Werte geplant sind deutlich mehr Möglichkeiten zulassen als der Begriff der Stromautobaat vermuten lässt und dadurch wird er ermöglicht, dass diese HGU-Verbindungen die in Deutschland geplant sind nicht nur effizient elektrischer Energie transportieren können sondern vielmehr auch zur Steuerung von Lastflüssen in unserem Transportnetz eingesetzt werden kann.
00:06:07: Es ist nämlich so das moderne Konverterstation eine ganze Reihe von netzdienlichen Funktionen übernehmen können beispielsweise die Bereitstellung der regelbarer Blindleistung sehr relevant ist, um die Stabilität und Betriebssicherheit unseres Übertragungsnetzes aufrechtzuhalten.
00:06:25: Jetzt müssen wir glaube ich aber noch mal so einen Schritt zurückgehen weil sich jetzt wahrscheinlich manche Zuschauer irgendwie fragt ja Moment!
00:06:31: Aber Gleichstrom?
00:06:32: Wir haben auch hier eigentlich ein Stromnetz mit Wechselstrom.
00:06:35: also warum war denn Wechselström solange zu den naheliegendsten Wahl für unser Stromnetze und warum wird das in Zukunft wahrscheinlich dann auf Gleichstrom hinauslaufen.
00:06:45: oder warum wird Gleichstrom so wichtig in Zukunft?
00:06:47: Ich denke zunächst sollte man hier festhalten, dass Fernübertragung von elektrischer Energie mit Gleichstrom das ist keinesfalls neu.
00:06:56: Wenn wir beide jetzt mal hunderthundertzwanzig Jahre zurückblicken würden dann war das gerade die Zeit also Anfang des zwanzigsten Jahrhunderts Ende des neunzehnten Jahrhunderte wo es erste Gleichstrom-Übertragungssysteme gab.
00:07:12: und zu der damaligen Zeit gab es auch Ja, ein technologischen Wettlauf zwischen der Wechselstromübertragung und der Gleichstromüvertragung.
00:07:21: Wie wir alle wissen hat sich dann die Wechselstrommübertrage durchgesetzt.
00:07:25: Parallel dazu hatte sich dann so ab den neunzehntfünfziger Jahren die moderne HGU-Technik entwickelt.
00:07:33: man sagt das erste wirklich kommerzielle HGU Projekt verortet man in dem Jahr fourn-neunzel-vierundfünfzig.
00:07:41: Damals gab es die aufstrebende Technologie der Quechsel über Dampfgleichrichter, damit konnte man dann auch für höhere Leistungen den Gleichstrom erzeugen.
00:07:51: Diese damaligen Projekte sind aber immer noch sehr weit weg von den Projekten wie sie heute realisiert werden.
00:07:58: Es hat noch viele weitere Jahrzehnte gebraucht bis die HGU Technik sich immer weiterentwickelt hat.
00:08:05: Zu nennen wäre beispielsweise der Siegeszug der Leistungselektronik, also letztendlich Einführungen des Thyristor.
00:08:12: Dann haben damals in der HGÜ-Technik nach und nach die Thyristoren die Quächsheber Dampfgleichrichter ersetzt.
00:08:18: Ein Meilenstein war sicher die Entwicklung von abschaltbaren Leistungselektroniken, sogenannten IGBTs vor allem, die eben ermöglichten nicht nur einzuschalten sondern auch auszuschalten.
00:08:30: Und diese Art der Leistungselektronik oder des leistungselektronischen Bauteils hat eine neuartige Entwicklung von Konverterstationen ermöglicht, sogenannten selbstgeführten Umrichtern.
00:08:42: Und genau diese Umrichter-Topologie ist jetzt gerade in Europa eigentlich in allen neuen Projekten der Stand der Technik und wird auch immer vorangetrieben.
00:08:54: Und diese, das nennen wir es moderne Fonds der HGU.
00:08:57: Die kann eben viel mehr als nur die Fernübertragung von elektrischer Energie.
00:09:02: Sie kann auch steuerende Eingriffe für das Transportnetz ermöglichen und relevante netzdienliche Eigenschaften mit sich bringen.
00:09:10: Jetzt
00:09:10: kommt Werbung!
00:09:12: An alle Projektentwickler, Anlagenbauer und Investoren ihr plant ein Batterieprojekt Eine größere PV-Anlage oder eine Anlage mit Netzbezug oder Einspeisungen, dann braucht ihr früher oder später eine Trafostation.
00:09:24: und genau da wird es oft kompliziert.
00:09:27: Allerdings!
00:09:27: Denn mit der Station alleine ist das meistens nicht getan – Netzbetreiberanforderung, Schutstechnik EZA Regler, Fernwerktechnik und die Abstimmung der einzelnen Komponenten können schnell viel Zeit und Nerven kosten….
00:09:39: Aber
00:09:40: genau dafür gibt es jetzt die MS-Elektro GmbH.
00:09:43: MS Elektro ist ein Hersteller von Schlüsselfertigen Trafostationen, Und Schlüssel fertig bedeutet hier wirklich eine komplette One-Stop-Solution aus nur einer Hand.
00:09:53: Auf Wunsch inklusive EZA Regler, Fernwerktechnik und allen erforderlichen Komponenten – auch die technische Abstimmung mit dem zuständigen Netzbetreiber übernimmt dann MS Electro für euch!
00:10:04: Also egal ob Batteriespeicherprojekt, PV Anlage, Volleinspeisung reiner Netzbezug oder eine komplexe Mischanlage, MS Electra entwickelt die passende Lösung für euer Projekt.
00:10:18: Das bedeutet für euch weniger Schnittstellen, klare Verantwortlichkeiten und ein Ansprechpartner für das gesamte Projekt von der Planung über die Fertigung bis hin zur fertigen Trafustation.
00:10:29: Und das Ganze logisch wird in Deutschland geplant und gefertigt – Qualität made in Germany!
00:10:35: Besonders praktisch dabei nach Eingang eurer vollständigen Anfrage über das Online-Formular erhaltet ihr innerhalb von achtundvierzig Stunden einen Angebot von MS Electro
00:10:45: versprochen.
00:10:45: Also wenn ihr für euer nächstes Energieprojekt eine wirklich schlüsselfertige Trafostation benötigt, stellt eure Anfrage jetzt direkt unter www.ms-elektro.gmbh.
00:10:58: Den Link findet ihr wie immer unter dem Podcast!
00:11:08: Kannst du noch mal kurz zusammenfassen, was da jetzt aus heutiger Sicht so mit Stand der heutigen Technik bei Wechselstromgleichstrom die großen Unterschiede sind?
00:11:18: Wenn man das jetzt über längere Distanzen überträgt.
00:11:21: In unseren heutigen Wechselstrommetzen liegen sinusförmige Spannungen und Ströme vor.
00:11:26: Man kann sich das so vorstellen wenn man nun eine Wechsel-Stromleitung bekrachtet dann entstehen um den Leiter elektrische und magnetische Felter die sich periodisch auf und auch wieder abbauen.
00:11:40: Wenn man nun elektrische Energie von einem Erzeuger zu einem Verbraucher transportieren möchte, dann geschieht das über den sogenannten Wirkstrom also die Wirkkomponente des Wechselstroms.
00:11:51: Daneben fließt aber in Wechselstromen Netzen auch immer ein Klingstrom der eben für diesen periodischen Auf- und Abbau der elektrischen und magnetischen Feldern benötigt wird.
00:12:04: Und beide Stromanteile Wirkstromanteil als auch der Blindstromanteile, die wiederum beeinflussen die Leitungsauslastung.
00:12:13: Jetzt muss man sich das so vorstellen dass bei sehr langen elektrischen Leitungen mit Wechselstrontechnik diese sich ständig auf und abbauenden Feldern kann man sich vorstellen wie Bauteile also wie Induktivitäten und Kapazitäten.
00:12:29: Die führen dazu, dass diese Leitung einfach einen sehr hohen Blindleistungsbedarf hat.
00:12:34: Und diese Blindleistung muss entweder geeignet kompensiert werden oder sie schränkt in gewisser Weise auch die Übertragungskapazität der Leitung und auch die Stabilität ein.
00:12:45: Soweit zur Wechselstromtechnik, wenn man nun den Blick zur Gleichstrom-Technik wirft da ist es grundlegend anders denn dort hat man keine sich periodisch endende Feldern sondern sozusagen die Gleichspannung.
00:13:00: einmal aufgebautes und der Gleichstrom eingeregelt wurde, dann liegen stationäre elektrische und magnetische Felder vor.
00:13:09: Und dies führt dazu dass beispielsweise keine Blindleistung entlang der Leitung entsteht sondern nur der Wirkstrom übertragen werden kann.
00:13:18: Hinzu kommen noch das bei der Gleichstrontechnik verschiedene Verlustmechanismen entfallen und das insbesondere bei langen Strecken dann durchaus ins Gewicht fährt.
00:13:29: Allerdings, das muss man an der Stelle natürlich auch hervorheben.
00:13:32: Wir leben immer noch in einem Drehstromnetz.
00:13:35: Daran wird sich auch nichts ändern.
00:13:37: Das bedeutet dass man an so einer Punkt zu Punkt HGU-Leitung an beiden Enden eine Konverterstation benötigt die eben diesen Gleichstrom im Wechselstrom und wieder zurück umwandelt.
00:13:50: Und diese Converter Station haben natürlich auch gewisse Verluste Erhebliche Investitionskosten und daher hängt es immer von der Länge des Systems ab, ob jetzt eine Wechselstromübertragung oder eine Gleichstromüvertragung wirtschaftlicher ist.
00:14:05: Ab wann lohnt sich denn tatsächlich dann HGU?
00:14:07: Wenn jetzt eben doch wirklich diese höheren Investitionskosten da so auf einen zukommen...
00:14:13: Es hängt zunächst erstmal grundlegend davon ab, Ob die HGU-Fernübertrage mittels Kabel ausgeführt wird oder mit einer Freileitung.
00:14:23: Bei einer Freileitung spricht man davon, dass die Grenze ca.
00:14:26: bei fünfhundert Kilometern liegt ab wann ein Projekt wirtschaftlicher ist mit der HGU-Technik anstatt mit der etablierten Wechselstromtechnik durchzuführen.
00:14:40: In einem Kabel ist es nun so das so ein Kabel eine sehr hohe Kapazität hat und daher bei Wechselstromen durchaus nennswerte kapazitive Ladeströme fließen.
00:14:53: So ein Kabel, das hat einen thermischen Grenzstrom – der darf einfach nicht überschritten werden!
00:14:58: Und dieser thermische Grenzstrom wird jetzt zum Einen dadurch erreicht, dass er in gewisser Wirkstrom übertragen wird aber auch dadurch leider erreicht, wenn es dann mit Wechselspannung betrieben wird, einen hohen Blindstrom erfordert.
00:15:14: Und das führt letztendlich dazu, um jetzt wieder den Bogen zurück zu HGU-Technik zu spannen.
00:15:19: Dass HGU Systeme die mit Kabel realisiert werden sollen schon bereits ab dreißig bis fünfzig Kilometer die bevorzugte Variante sind.
00:15:29: Das ist im Übrigen auch einer der Gründe warum nahezu alle Offshorebind Parks, die etwas weiter von der Küste wechselnd nur mit der HGU Technik angebunden werden können weil damit Wechselstromtechnik der Blindleistungsbedarf und die Blindströme, die dann fließen würden zu hoch wären.
00:15:47: So dass es noch wirtschaftlich wäre?
00:15:49: Ja du hast es schon erwähnt das natürlich auch Investitionskosten größere mit sich bringt.
00:15:54: Die HGU also die Kabel aber auch die Konverterstationen.
00:15:58: Wir haben gehört wie komplex diese Technologien sind was sie alles können.
00:16:02: Dann in Zukunft kannst Du das mal erklären Wie sich das aufteilt so die Kosten
00:16:07: Die Systeme wie sie aktuell in Deutschland geplant sind, du hattest es vorhin genannt.
00:16:11: Das sind zwei Gigawatt bei plus minus fünfhundertfünfundzwanzig KV.
00:16:16: Wenn man für so eine Spannungsebene und für so ein Leistungsklasse Ein Kabelsystem realisiert Für einen Bipol mit metallischem Rückleiter Dann spricht man da oder dann erwartet man Da beim Neubau kosten von ungefähr Sieben Komma sechs Millionen Euro pro Kilometer die der Netzentwicklungsplan nennt.
00:16:38: Man kann sich das relativ einfache ausrechnen, wenn man jetzt ein HAL-Gemüsystem hätte mit sechshundert Kilometer, dann kommen da sechshundert mal sieben Komma sechs Millionen, dann liegt man bei ungefähr vier Komma fünf Milliarden Euro, die allein diese Kabelstrecke kostet.
00:16:54: Wenn wir jetzt den Blick auf die Konverterstation werfen auch da kann man den aktuellen Netzentwirkungsplan zu Rate ziehen.
00:17:00: Da liegen Schätzwerte für eine Station für diese Leistungsklasse ungefähr bei sechshundert Millionen Euro pro Station.
00:17:08: Natürlich braucht man zwei Stationen, aber daran sieht man schon, dass sofern das HGU-System mit Kabeln ausgeführt wird eigentlich die Kosten für die Converterstation immer der wesentlich kleinere Part sind gegenüber den Kabeln.
00:17:21: Du hast ja gerade schon die Conveyor Station so hervorgehoben als Technologie, die wirklich zentral bei HGU sein wird, Gleichzeitig einfach auch deutlich mehr macht als jetzt eben nur diese Umwandlung, eben auch diese Steuerbarkeit.
00:17:36: Das ist natürlich eine tolle Sache.
00:17:38: und man denkt sich dann gleich gibt es da eigentlich in Europa auch irgendwelche Firmen die solche Konverte herstellen?
00:17:43: oder kommt das eigentlich alles aus China?
00:17:46: Wie ist das?
00:17:47: Es gibt große Firmen, die den HGU-Markt unter sich ausmachen.
00:17:53: dazu zählen aus Deutschland beispielsweise Siemens Energy oder die global agierenden Konzerne Hitachi Energy oder General Electric.
00:18:03: Daneben gibt es auch selbstverständlich chinesische Konzerner, die auf dem Gebiet auch aktiv sind.
00:18:10: Okay,
00:18:10: dann machen wir mal einen kleinen Sprung und gucken uns mal so weiter das Stromnetz und die Energiewende ein bisschen genauer an.
00:18:15: Weil wenn das wirklich so ein zentraler Bestandteil davon wird, dann interessiert uns natürlich auch brennend wie diese ja diese Hürden sag ich mal durch Herausforderungen, die auf der Netzausbau mitbringt und die Integration der Erneuerbaren also beispielsweise Netzengpässe, Redis Patch oder auch das Abregeln von Erneuermaren Könnte sowas reduziert werden, gerade durch ja diese Steuerbarkeit von den Konvertern und eben dieser HGU-Technologie?
00:18:44: In jedem Fall.
00:18:44: Das verspricht man sich von der HGU Technik.
00:18:48: Zunächst zur Einordnung was ist Redis Patch?
00:18:52: Redis patch würde bedeuten dass wenn man sich eine Nord-Süd Verbindungstrasse hier in Deutschland anschaut in unserem Drehstrom Netz Dann gibt es hier zu gewissen Zeiten im Jahr Netzengpässe.
00:19:07: Was man häufig sieht, ist das dann im Norden von Deutschland ein Windpark abgeregelt wird und im Süden von Deutschland konventionelle Kraftwerke hochgefahren werden um letztendlich diesen Netzengpass zu vermeiden.
00:19:21: Durch die HGÜ-Systeme, die gegenwärtig in der Realisierung sind erhofft man sich im Wesentlichen zwei Aspekte zum einen eine Ausbau der Transportkapazität.
00:19:33: Dies bedeutet, dass in unserem Übertragungsnetz neben dem bereits vorhandenen Trichtrom-Netz dann auch die Übertrageleistung der HGU zur Verfügung steht.
00:19:43: Und zum anderen aber auch den großen Vorteil das mit so einer modernen HGU Anlage der Lastfluss sehr genau eingestellt werden kann und eine hohe Regelbarkeit gegeben ist.
00:19:56: Man muss sich das so vorstellen, kann den er soll als bei einer klassischen Wechselstromleitung, das der Fall ist.
00:20:07: Und am Strich wird es dazu führen dass in der Tat diese Retus Patch-Maßnahmen und die fossierten Eingriffe in die Erzeugungslandschaft sicherlich zurückgehen werden.
00:20:17: Ja in Deutschland da reden wir vor allem über diese großen Stromtrassen.
00:20:21: also ich nenne sie mal A Nord Ultranet Süd Link und Süd Ost Link.
00:20:25: Kannst du das mal kurz beschreiben für alle, die da noch nicht so tief drin sind?
00:20:29: Was sind das genau für Projekte jeweils und warum sind sie so zentral für die Energiewende in Deutschland.
00:20:35: Die Projekten,
00:20:36: die du eben aufgezählt hast, das sind Leuchtturmprojekte der Energiewände.
00:20:41: Das muss man sich vorstellen als riesige Infrastruktur-Projekte.
00:20:46: Im Wesentlichen kann man zusammenfassen dass diese Hage-Üsysteme den Windstrom aus Norddeutschland in die Ballungszentren im Süden und im Westen prägen.
00:20:56: Was auch sehr erwähnenswert ist, ist das tatsächlich diese Netzverknüpfungspunkte an denen hier in Süddeutschland die Konverterstationen platziert werden.
00:21:07: In der Regel immer an Standorten sind, an denen früher Großkraftwerke platzierte.
00:21:13: Das hat den Hintergrund da an diesen Standort einfach der Netzknoten sehr stark und aufgrund des Rückbaus des Atomkraftwerkes oder was auch immer ein Anschluss letztendlich verfügbar ist.
00:21:27: Ein bekanntes Beispiel dafür ist Ultranet, hier die südtische Konverterstation, die ist nicht weit von hier in Philippsburg also Baden-Württemberg und genauer gesagt auf dem Standort des ehemaligen Atomkraftwerkes.
00:21:43: bedeutet das Atom Kraftwerk ist außer Betrieb und stattdessen wird dann hier wenn die Leitung in Betrieb ist der Windstrom aus Norddeutschland ankommen.
00:21:55: Ein HGÜ-System, das in der letzten Ausbaustufe ein drei Terminalsystem ist.
00:22:00: Bedeutet es gibt drei Konverterstationen.
00:22:03: Zum einen wie bereits erwähnt hier in Süddeutschland in Philippsburg dann eine zweite Station im Meerbusch – das sind die Nordrhein-Restphalen und eine dritte Station im Empten.
00:22:14: Dann kann man sich das so vorstellen dass letztendlich der Windstrom aus Norddeutschland überämmen, sowohl in den Ballungsraum Nordrhein-Westfalen als auch hier nach Baden-Württemberg überführt werden kann.
00:22:26: Und diese Projekte bringen sehr viele ingenörstechnische Neuheiten mit die so auch in anderen HGU-Projekten weltweit noch nicht eingesetzt wurden und worauf man hier wenn die Projekty dann auch mal im Betrieb sind denke ich auch sehr stolz sein kann.
00:22:41: Ja, kannst du da noch ein bisschen in die Tiefe gehen?
00:22:43: Also wenn man da tatsächlich... Wir haben ja vorhin China das Beispiel hervorgehoben.
00:22:48: Dass da schon sehr groß gebaut wird und sehr fortschrittlich auch.
00:22:53: Da kommen wir später nochmal dazu und gehen dann ein bisschen näher drauf ein.
00:22:56: aber wenn sozusagen hier auch so eine Art Leuchtturmprojekt jetzt entsteht
00:23:00: Das Projekt bringt viele Spezialitäten mit sich denn das ist zum einen so dass dort die DC-Übertragungstrecke auf dem gleichen Freileitungsmasten, zumindest in Teilen wie bestehende Drehstromnetze hängt.
00:23:18: Und das hat für die Auslegung von solch einem System erhebliche Auswirkungen.
00:23:24: Das war auch einer der Gründe, warum man sich damals bei Ultranet für nochmal eine andere Convertertechnologie entschieden hat – wie sie jetzt beispielsweise in den anderen deutschen Korridorprojekten wie Südling oder Südostlings zum Einsatz kommt.
00:23:38: Das sind sogenannte Vollbrücken-Umrichter, die es so außerhalb von China auch noch nie auf der Welt realisiert wurden und die ganz neue Möglichkeiten ergeben um beispielsweise einen Freileidungsfehler dann auch zu klären.
00:23:54: Ja bei Südlink da ist es so, das wird rund siebenhundert Kilometer lang und da werden vier Gigawatt soweit ich gelesen habe übertragen.
00:24:02: Das ist jetzt im Vergleich zu dem was wir aus China gehört haben nicht so beeindruckend.
00:24:07: aber erzähl mal setzt vielleicht meine Relation.
00:24:09: wie sieht das denn bei unseren europäischen Nachbarn aus?
00:24:12: Also haben die auch solche großen Ausbauprojekte.
00:24:15: also wird der auch tatsächlich versucht den Strom immer so große Trassen zu transportieren oder spielt er Deutschland auch schon in der EU So eine gewisse Vorreiterrolle.
00:24:26: Südlings sind zwei Vorhaben, das ist einmal DC-III und DC-IV.
00:24:30: Das sind beides Punkt zu Punkt Projekte die jeweils zwei Gigawatt übertragen Und somit kommt man dann in Summe auf diese vier Gigawatte Tatsächlich diese zwei Gigawatts.
00:24:42: Hier spricht man also zwei Gigawatt Wirgleist oder Nenn-Wirkleistung, die bei einer DC Spannung von plus minus fünfhundert und fünfhundzwanzig KV übertragen werden.
00:24:54: Das ist für diese, sagen wir mal moderne Converter Technologie wie sie in Europa zum Einsatz kommt aktuell mehr oder weniger gerade so an dem Stand der Technik den man realisieren kann.
00:25:09: das bedeutet auch wenn man da andere Nachbarländer schaut, die HGU-Systeme planen.
00:25:16: Dann wird das nicht nennenswert diese Leistungsgrenzen oder Spannungsebenen überschreiten.
00:25:22: Man kann sogar noch einen Schritt weitergehen.
00:25:25: ich würde hier auf Europa gemünzt Deutschland ganz klar in einer Vorreiterrolle sehen.
00:25:31: Hier ist es einfach so dass die HGO vorhaben die im Deutschland realisiert werden insbesondere bei eben losgetröten treten durch die Energiewende wirklich ihresgleichen suchen.
00:25:43: Natürlich gibt es auch HG-Projekte beispielsweise zwischen Großbritannien und Frankreich oder Großbritanien und Deutschland, genauso auch zwischen Deutschland und Norwegen.
00:25:52: Oder auch Dänemark ist sehr stark aber ganz klar gilt der Groß der Projekte.
00:25:58: Der ist sicherlich mit Blick auf Europa in Deutschland gemünzt.
00:26:02: Wie sieht das bei den Trassen eigentlich aus?
00:26:04: Ist das in erster Linie?
00:26:05: sind das Erdkabel oder sind das Freilandkabel?
00:26:09: wie wird das geplant?
00:26:10: Bei uns in Deutschland sind die Vorhaben, die du vorhin genannt hattest.
00:26:17: Alles Kabelprojekte bist auf Ultranet.
00:26:20: Ultranett ist ein, ja nennen wir es mal einen Spezialfall den würd ich jetzt hier nicht thematisieren aber beispielsweise Südlinck ist eine reine Kabeltrasse.
00:26:30: das hat vor allem genehmigungstechnische Hintergründe als diese Vorhabem ursprünglich konzeptioniert wurden.
00:26:37: auch Südlingk isst man von einer Freileitung ausgegangen aus dem einfachen Grund, weil es die ökonomisch sinnvollere Option sicherlich ist.
00:26:46: Auch die technisch sehr ausgereifte Option.
00:26:49: Dann hat sich aber in Deutschland insbesondere in den beteiligten Regionen wo diese Freileitung durchgeführt wurde oder durchgeführten werden sollte erheblicher Widerstand entwickelt.
00:27:02: Vielleicht erinnerst du dich an die Betriefe Monster Trasse, die damals in der Presse aufgetaucht sind?
00:27:07: Im Zuge dessen hatte dann die Bundesregierung im Jahr zweitausendfünfzehn einen sogenannten Erdkabelvorhang beschlossen.
00:27:14: Und der hat dazu geführt, dass neue HGU-Projekte nur mit sehr wenigen Ausnahmen immer als Erdkarbelprojekte durchgeführt werden müssen.
00:27:27: So weit so gut das war eigentlich der Planungsstand bis vor einem Dreivierteljahr.
00:27:33: Dann muss man sagen, gab es durch die neue Bundesregierung nochmal einen Paradigmenwechsel.
00:27:39: Weil man eben Maßnahmen der Kosten Ersparnis stärker voranbringen möchte gibt es nun ein Gesetzesentwurf wo zumindest für zukünftige Neubauvorhaben der Freileitungsvorrang wieder thematisiert werden soll.
00:27:53: Sind diese Paradigmenwechsel auch der Hauptgrund, warum der Netzausbau so schleppend vorangeht?
00:27:58: Weil man ist ja doch deutlich in Verzug zu den eigentlichen Zielen.
00:28:01: oder gibt es da noch andere Gründe aus deiner Sicht.
00:28:04: Das ist eine schwierig zu beantwortende Frage.
00:28:07: also nochmal um auf diesen damals vereinbarten Vorrang für Herdkabel zurückzukommen.
00:28:15: Der wurde damals beschlossen weil eben der Protest in der Bevölkerung oder in den Beteiligten Kommunen einfach zu hoch und die Abneidungen gegenüber einer Freileitung zu groß war.
00:28:29: Und es wurde damals davon ausgegangen, dass es zu einer Klageflut kommt und wenn man solche Projekte dann mit des Freileitungs durchgeführt hätte, die Projekten sich aufgrund von Genehmigungen einfach exorbitant verzögert hätten.
00:28:43: Damals wurde daher der Erdkabel vorhin beschlossen und er hat sicherlich dazu geführt, dass sich manche Projekte schneller realisieren konnten als das mit der Freileitung der Fall gewesen wäre.
00:28:58: Nichtsdestotrotz stimme ich dir natürlich zu wenn man jetzt wieder so eine hundertachtzig Grad Wände durchführt dann mag das aus vielerlei Gründen sehr wichtig und auch sehr sinnvoll sein.
00:29:08: gleichwohl wird es natürlich auch Ja, etwas Diskussionen in der Industrie führen und gegebenenfalls auch das ein oder andere Projekt vielleicht auch wieder etwas verzögern.
00:29:22: Aber es sei noch mal angemerkt dass dieser erneute Freiladungsvorrang der gilt nicht für die aktuell in der Planungsphase befindlichen Projekten sondern nur für Projekte die dann zukünftig gegebenenfall erforderlich sein sollten.
00:29:34: Dann springen wir jetzt noch mal zu China, weil da doch interessante Sachen passieren.
00:29:38: China baut eine Ultra-Hochspannungsgleichstromleitung mit hundert Kilo Volt oder sogar tausend einhundert Kilos Volt.
00:29:48: was unterscheidet denn diese ultra Hochspannungstromleitung technisch von diesen HGU Projekten über die wir jetzt hier zum Beispiel in Deutschland sprechen?
00:29:57: Diese Projekte die dort in China aktuell realisiert wurden.
00:30:01: Die sind in der Tat gigantisch, du sprichst es an Es gibt dort bereits sehr viele Projekte HGU-Projekte die auch im Betrieb sind mit Spannungsebenen hundert KV oder tausend einhundert Kv.
00:30:14: Gleichwohl muss man hier fairerweise einordnen das ist eine komplett andere Technik wie sie bei uns in Europa eingesetzt wird.
00:30:23: Ich kann da etwas erläutern.
00:30:26: Es ist so, dass für die netzplanerischen Bedarfe, die es in China ergibt, da steht vor allem die Übertragungskapazität im Vordergrund.
00:30:36: Bedeutet je mehr Leistungen oder je mehr Wirkleistungen übertragen werden kann das besser.
00:30:42: und für diese Anforderungen eignet sich besonders sogenannte Netz geführte Hochspannungsgleichstrom Systeme.
00:30:51: Das sind HGUs mit Tyrestoren im Wesentlichen gebaut werden, denn nur dieses leistungs- elektronische Bauteil ermöglicht so eine hohe Stromkragfähigkeit.
00:31:02: Aber das ist auch eine HGU Technik die zwar von den Chinesen sicherlich bis ins letzte Detail optimiert wurde, die aber in keinster Weise die netzplanerischen Anforderungen bei uns in Deutschland oder Europa erfüllen würde.
00:31:17: Denn jetzt wieder mit Blick auf Deutschland und Europa da steht nicht Das Ziel im Vordergrund zu viel wie möglich Transportkapazität mit einer HGU zu schaffen, sondern da steht vor allem das Ziel im vordergrund eben erneuerbare möglichst effizient in das Transportnetz zu integrieren und eben HGU Systeme zu bauen die eine hohe Steuer- und Regelbarkeit mit sich bringen.
00:31:43: Und dafür ist die Technik, wie sie zumindest den Großteil der Projekten in China realisiert wird gar nicht dazu geeignet, sondern die Technik, die hier bei uns realisiert wird.
00:31:52: Das ist mit sogenannten selbstgeführten Umrichtern.
00:31:56: Die haben wesentlich niedrigere Übertragungskapazitäten wie gesagt das geht eher dann Richtung zwei bis drei Gigawatt aber dafür bringen sie wesentlich mehr Vorteile mit sich für die Betriebsweise und Netzführungen, wie es bei uns vonstattengeht viel essentieller sind.
00:32:12: So ein netzgeführter Umrichter gibt es eine ganz anschauliche Analogie.
00:32:17: Das ist wie ein Mensch, der mit einem Hund an einer sehr kurzen Leine Gassi geht.
00:32:25: Und in dieser Analogie wäre der Mensch das Trächtrom-Netz die Leiner, die Komotierung innerhalb von dem Konverter und der Hund das Hagemüsystem.
00:32:38: Was bedeutet das jetzt?
00:32:39: Das bedeutet so eine netzgeführte Hageüe da.
00:32:43: die kann sich zwar wie im Beispiel Limitierungen bewegen, die aber immer der Mensch bzw.
00:32:52: das Netz vorgibt.
00:32:54: und demgegenüber gibt es nun die moderne Generation von HGU-Systemen Die sogenannten selbstgeführten Umrechter.
00:33:02: Bleiben wir bei der gleichen Analogie Mensch und Hund.
00:33:06: Das heißt Hund ist erneut die HGU Mensch wäre das Drehstrom Netz.
00:33:10: Jetzt gibt es aber keine Leine mehr.
00:33:12: Es bedeutet dass der Hund der kann sich sehr frei bewegen Und wenn er sogar einen ein aktuelles Regelungskonzept hat, wie es gegenwärtig implementiert wird.
00:33:22: Ein sogenanntes Spannungseinprägnungsregelungskonzept kann man sogar sagen dann führt der Hund den Menschen.
00:33:28: das heißt ist es wäre wie eine Art Leithund der sogar auch die Richtung vorgeben kann in die man gehen kann.
00:33:35: und das zeigt so ein bisschen die Philosophie der beiden Konverter-Technologien wie sie jetzt eben in Europa im Vordergrund stehen, die sogenannten selbstgeführten Umrichter die sehr, sehr viele netzplanerischen Vorteile mit sich bringen.
00:33:49: Aber dafür aktuell noch hohe Limitierungen bei der Transportfailkeit und demgegenüber wie in China die netsgeführten Umrichter, die gigantische Übertragungsleistung ermöglichen aber hinsichtlich der Netzintegration diverse Nachteile mit sie
00:34:05: bringen.".
00:34:06: Du hast vorhin ja schon beschrieben, dass der Strom in China über diese riesigen Distanzen von West nach Ost transportiert wird.
00:34:13: Ist das eigentlich nur erneuerbarer Strom?
00:34:16: Oder wird da auch eben dieser Kohle-Strom, den es immer noch gibt, damit transportiert?
00:34:20: In der Tat sind viele der HGU-Systeme die in China gebaut wurden eine Verbindung zwischen sehr ressourcenreichen Regionen wenn man jetzt die Region Xinjiang beispielsweise nimmt wo sehr, sehr viele Kohlevorkommen sind und auch entsprechend viele Kohlekraftwerke.
00:34:40: Und diese Energie, dieser elektrische Energie mit der HGU dann eben in Ballungszentren an die Küste transportiert werden kann.
00:34:47: Genauso muss man dort fairerweise aber auch einordnen dass dort in einem sehr rasanten Tempo wirklich auch gigantische Windparks- und PV Anlagen oder PV Parks großflächig gebaut werden sodass Diese elektrische Energie, die mit den HGU-Systemen dort übertragen wird.
00:35:06: Man kann sagen ein Mischmarsch aus verschiedenen Messen.
00:35:08: Aktuell bei manchen sicherlich noch sehr viel Kohlestrom aber die erneuerbaren neben auch dort interessanten Tempo zu.
00:35:16: Ja, vielleicht abschließend nochmal so die Frage.
00:35:18: Wie ist das denn mit dieser HGU-Technologie und auch den Konverterstationen?
00:35:24: Wie wird es in Zukunft sein in der Forschung und Entwicklung?
00:35:26: Ist da noch viel Potenzial?
00:35:28: Du hast jetzt ja auch die europäischen Firmen gerade Siemens Energy zum Beispiel angesprochen.
00:35:33: Es gibt natürlich auch Universitäten und Forschungsabsichten da.
00:35:38: Ist dann noch viel potenzial dass das noch weiter optimiert wird oder ist man da im Prinzip jetzt angekommen wo man eigentlich auch sein will?
00:35:45: Ich bin der Auffassung, dass da noch sehr viele netzplanerliche Bedarfe bestehen, wohin sich die Technik entwickeln muss.
00:35:54: Ich kann dir ein Beispiel nennen.
00:35:57: Aktuell ist eigentlich mit Ausnahme von ein paar wenigen Projekten wie beispielsweise Ultranet so ein HGU-System in der Regel immer ein Punkt zu Punkt.
00:36:07: System bedeutet, man hat eine Konverterstation an Punkt A und einer am Punkt B. Und zwischen diesen beiden Punkten findet eben die Übertragung der elektrischen Energie statt.
00:36:17: Nun wird es aber von den übertragungsnetzbetreibern in Deutschland schon der Bedarf gesehen dass man hier zukünftig sich auf Multeterminal Systeme weiter hin entwickelt.
00:36:31: das bedeutet Man DC-Seitig eben nicht nur zwei Stationen miteinander verknüpft, sondern gegebenenfalls noch eine dritte, eine vierte oder was auch immer da der Bedarf sein soll.
00:36:42: Und hier ist natürlich auf Hersteller Seite ein erheblicher Entwicklungsaufwand damit verbunden weil auch gegebenen falls neue Komponenten dann Einzug in die Energietechnik halten, die bisher noch nicht in europäischen Projekten realisiert wurden.
00:36:56: stichwort DC Leistungsschalter.
00:36:57: so etwas ist vielleicht auch zukünftig einmal vorstellbar Aus Sicht der netzdienlichen Eigenschaften, die so eine HGU mitbringt.
00:37:05: Da muss man sagen ist die Entwicklung sicherlich auch noch nicht abgeschlossen.
00:37:11: Inzwischen existieren Bedarfe dass solche HGU-Systeme oder solche modernen HGU Systeme wie sie bei uns in Europa realisiert werden.
00:37:19: Netzdienliche Anforderungen mit sich bringen.
00:37:22: das bedeutet Die Regelung von dieser Anlage ändert sich noch einmal um eben der HGU Eigenschaften mitzugeben, die oft unter dem Begriff Spannungseinprägend fallen.
00:37:33: Hier werden erste Projekte aktuell damit realisiert, beispielsweise Südlenk.
00:37:38: Aber auch da ist davon auszugehen dass die Reise noch nicht zu Ende sein wird.
00:37:41: Ja wir sind gespannt was in Zukunft noch so kommt und drückt natürlich die Daumen das der Netzausbau in Deutschland sich ein bisschen beschleunigt und schneller vorankommt.
00:37:50: Max herzlichen Dank für deine Expertise und deine Einschätzung!
00:37:53: Liebes Publikum Wir sind am nächsten Sonntag wieder für euch da.
00:37:56: Macht's gut bis dahin Tschüss
00:37:58: Auf Wiedersehen.
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