netzknoten kühmoos

Technologie und Umwelt

Das Umspannwerk Kühmoos wird technisch auf den aktuellsten Stand gebracht. Die Rücksichtnahme auf Mensch und Natur steht dabei immer im Vordergrund.

umspannwerke

Knotenpunkte im Übertragungsnetz

Für einen effizienten Stromtransport von den Erzeugern zu den Verbrauchern werden Höchstspannungsleitungen auf der Ebene von 220 Kilovolt oder 380 Kilovolt eingesetzt. In den Regionen vor Ort wird der Strom in das Verteilnetz eingespeist. Dieses wird auf der Ebene der Mittelspannung üblicherweise mit 30 Kilovolt oder weniger betrieben.

Um den Strom zwischen den unterschiedlichen Spannungsebenen der Übertragungsleitungen zu transferieren, werden sogenannte Umspannwerke eingesetzt. Die Transformatoren in den Umspannwerken haben die Aufgabe, eine Spannung von einer höheren in eine niedrigere Spannungsebene umzuwandeln und umgekehrt.

pumpspeicherkraftwerk wehr und Bad Säckingen

Stromerzeugung nach Bedarf

Das Umspannwerk Kühmoos regelt den Energietransport von und zu dem Pumpspeicherkraftwerk Wehr und Bad Säckingen der Schluchseewerke AG.  

Im Falle eines kurzfristigen Energiebedarfs wird Wasser aus dem oberen Wasserspeicher durch Rohrleitungen über vier große Kraftwerksturbinen geleitet und im unteren Wasserspeicher aufgefangen. Dabei durchströmt das Wasser die Turbinen, die Generatoren antreiben und somit Strom erzeugen.
Wenn der Energiebedarf gering ist, werden mit überschüssiger, elektrischer Energie leistungsfähige Pumpen angetrieben, die Wasser aus dem unteren in den oberen Speicher zurückpumpen. In diesem Prozess verbrauchen die elektrischen Maschinen überschüssigen Strom und befüllen dadurch das obere Speicherbecken für den nächsten Einsatz mit Wasser.

Im Stromnetz erfüllen Pumspeicherkraftwerke folgende wichtige Funktionen: 

  • Pumspeicherkraftwerke gewährleisten das Gleichgewicht aus bereitgestellter Leistung und dem Verbrauch.  Sie speisen zum Beispiel bei hohem Strombedarf in den Morgenstunden kurzfristig Strom ins Netz ein und nehmen bei geringem Energieverbrauch überschüssigen Strom aus dem Netz. Außerdem halten sie die erforderliche Netzfrequenz von 50 Hertz stabil.
  • Pumspeicherkraftwerke sind „schwarzstartfähig“. Das heißt, dass zum Anfahren des Kraftwerks kein Strom benötigt wird. Bei einem großflächigen Stromausfall haben Pumpspeicherkraftwerke deshalb eine hohe Bedeutung.

schaltanlagen

Einbau platzsparender Schaltanlagen

Am Netzknoten Kühmoos werden die bestehenden luftisolierten 380-Kilovolt-Schaltfelder durch besonders platzsparende gasisolierte 380-Kilovolt-Schaltanlagen (GIS) ersetzt. Eine GIS-Anlage benötigt nur ein Fünftel der Fläche.
TransnetBW betreibt gasisolierte Schaltanlagen an den Standorten Bruchsal, Großgartach und Wendlingen. Im Zuge des Ausbaus der Umspannwerke in Baden-Württemberg werden in mehreren Umspannwerken neue gasisolierte Schaltanlagen errichtet und in Betrieb genommen.

blindleistung

Hält die Spannung aufrecht

Für die Energieübertragung mit Wechselstrom ist Blindleistung unverzichtbar. Mit ihrer Hilfe kann die Spannung im Übertragungsnetz bedarfsgerecht angehoben oder abgesenkt werden, sodass die Netzspannung frei von Schwankungen bleibt und die Netzstabilität gesichert wird. Zu diesem Zweck wurden bisher vor allem Generatoren in großen Kraftwerken eingesetzt. Da diese im Zuge der Energiewende nach und nach vom Netz gehen, setzt TransnetBW für die Bereitstellung von Blindleistung verstärkt auf eigene Anlagen und neue Technologien. 

STATCOM-Anlagen können in Abhängigkeit der jeweiligen Netzsituation eine Spannung generieren und Blindleistung liefern, die je nach Bedarf die Netzspannung reduziert oder erhöht. Diese Blindleistung stabilisiert die Spannungsschwankungen im Netz.
TransnetBW plant am Netzknoten Kühmoos eine Weiterentwicklung der bisherigen STATCOM-Technologie einzusetzen, die sogenannte STATCOM Gridforming (E-STATCOM). Sie erweitert die konventionelle STATCOM um netzbildende Eigenschaften (Gridforming), mit denen der Rückgang der bisher verfügbaren Generatoren in den Großkraftwerken im Netz von TransnetBW kompensiert werden kann. Der Energiespeicher ist die Voraussetzung für die Wirkleistungseinspeisung und damit die Gridforming-Fähigkeit.

Eine Kompensationskondensatoranlage besteht aus miteinander verschalteten Kondensatoren und einer Filteranlage zur Dämpfung von elektrischen Oberschwingungen. Sie werden auch Blindleistungskompensationsanlagen genannt, da sie Blindleistung, die auf der Höchstspannungsebene die Übertragungsnetze und Transformatoren belastet, in das Netz einspeisen kann. 

Durch eine gleichmäßige Verteilung dieser Anlagen im Netz wird ein regionaler Ausgleich erreicht und der Transport von Blindleistung über weite Strecken vermieden. Dadurch können die Kapazitäten der Leitungstrassen effizient für den Energietransport genutzt und gleichzeitig die Spannung stabil gehalten werden. So kann mehr Strom transportiert und das Netz besser ausgelastet werden.

    Mensch, Umwelt und Natur

    Im Einklang

    TransnetBW ist bestrebt, die Auswirkungen auf Mensch, Umwelt und Natur so gering wie möglich zu halten. Dabei halten wir als Übertragungsnetzbetreiber alle vorgegebenen Immissionsgrenzwerte sicher ein und werden diese sogar unterschreiten. Für die Modernisierung des Netzknotens brauchen wir keine zusätzlichen Flächen. Außerdem reduzieren wir die Anzahl der erforderlichen Maststandorte rund um den Netzknoten. Wir vermeiden somit räumliche Konflikte und schonen ökologisch sensible Bereiche.

    Im Rahmen der formellen Verfahren ermitteln Umweltgutachter die Auswirkungen auf Mensch, Natur und Umwelt. Diese Erkenntnisse fließen in die Planungen ein und dienen der Vermeidung oder Minimierung von Auswirkungen. Folgende Schutzgüter werden dabei hinsichtlich ihrer Aus- und Wechselwirkungen beachtet:

    Menschen

    insbesondere die menschliche Gesundheit

    Tiere, Pflanzen und die biologische Vielfalt

    Boden

    Wasser

    Luft

    Klima

    Landschaft

    Kulturgüter und sonstige Sachgüter

    immissionen

    Verantwortungsvoll planen

    1. Geräusche

      Bei Wetterbedingungen mit hoher Luftfeuchtigkeit wie beispielsweise Regen, Schnee oder Nebel können in geringer Entfernung zu Freileitungen sogenannte Koronaentladungen wahrgenommen werden. Dieses als Knistern oder Brummen zu hörende Geräusch entsteht bei Ionisation der Luft durch elektrische Entladung. Freileitungen und Umspannwerke werden so geplant, dass die nach der technischen Anleitung zum Schutz gegen Lärm (TA Lärm) maßgeblichen Immissionsrichtwerte eingehalten bzw. möglichst unterschritten werden.

    2. Elektrische und magnetische Felder

      Jede elektrische Ladung ist von einem elektrischen Feld umgeben. Dieses elektrische Feld existiert bereits, wenn Elektrogeräte (z. B. Haartrockner oder TV-Gerät) an das Stromnetz angeschlossen sind.  Wird das Gerät eingeschaltet und der Strom fließt, entsteht zusätzlich ein magnetisches Feld.  Der Gesetzgeber schreibt vor, dass bei neu errichteten Anlagen die Möglichkeiten zur Minimierung der elektrischen und magnetischen Felder nach dem Stand der Technik auszuschöpfen sind und gibt entsprechende Grenzwerte vor (26. BImSchV).

    Aktuelle Termine

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