Umspannwerk Wendlingen

Technologie und Umwelt

Damit die Energiewende gelingen kann, braucht es neben einem zügigen Netzausbau den Einsatz leistungsstarker Betriebsmittel, wie beispielsweise eine moderne 380-kV-gasisolierte Schaltanlage und Anlagen zur Blindleistungskompensation. Bei diesen Maßnahmen achtet TransnetBW darauf, die Auswirkungen auf Mensch, Natur und Umwelt zu minimieren.

Technologie

Umspannwerke im Netz

Für einen effizienten Stromtransport über große Distanzen werden Höchstspannungsleitungen auf der Spannungsebene von 220 Kilovolt oder 380 Kilovolt eingesetzt. Die Haushalte und Unternehmen in der Region werden über das überregionale und regionale Verteilnetz versorgt. Die Umspannwerke sind die zentralen Knotenpunkte im Stromnetz.

Umspannwerke transformieren den Strom zwischen den unterschiedlichen Spannungsebenen. Sie umfassen neben Transformatoren auch zahlreiche weitere Anlagenteile und Schaltanlagen (z. B. GIS-Anlagen) sowie weitere Einrichtungen zur Mess- und Regeltechnik. Die Transformatoren sind das Herzstück eines jeden Umspannwerks. Sie haben die Aufgabe, eine Spannung von einer höheren in eine niedrigere Spannungsebene umzuwandeln und umgekehrt.

Funktionsweise einer gasisolierten Schaltanlage (GIS)

Bei einer gasisolierten Schaltanlage (gas-insulated switchgear, kurz: GIS) werden die Schaltanlagen in gekapselter Form in Metallröhren innerhalb eines Gebäudes verbaut. Anders als bei einer luftisolierten Schaltanlage (air-insulated switchgear, kurz: AIS) wird bei einer GIS-Anlage das Isoliergas SF6 verwendet. Dieses Gas ist ungiftig und nicht brennbar. Die spannungsführenden Anlagenteile der GIS-Anlage sind gegenüber ihrer Umgebung hermetisch abgeschlossen. Die eigentliche Stromverteilung zwischen den angeschlossenen Freileitungen erfolgt innerhalb der Schaltanlage, die bildlich wie eine Steckdosenleiste funktioniert. Der Vorteil einer gasisolierten Schaltanlage gegenüber einer herkömmlichen luftisolierten Schaltanlage besteht in ihrer Kompaktheit: Eine GIS-Anlage benötigt nur ein Fünftel der Fläche einer AIS-Schaltanlage.

Welche Rolle spielt die sogenannte Blindleistung im Netz?

Für die Energieübertragung mit Wechselstrom ist Blindleistung unverzichtbar. Mit ihrer Hilfe kann die Spannung im Übertragungsnetz bedarfsgerecht angehoben oder abgesenkt werden, so dass 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. Zur Spannungsreduzierung werden Kompensationsdrosselspulen eingesetzt, zum Erhöhen der Spannung Kompensationskondensatoren (MSCDN-Anlagen). STATCOM-Anlagen können sowohl spannungsreduzierend als auch spannungserhöhend wirken und stabilisieren die Spannung im Netz in beide Richtungen.

Funktionsweise einer STATCOM-Anlage

STATCOM-Anlagen (Static Synchronous Compensator) können in Abhängigkeit der jeweiligen Netzsituation eine Spannung generieren und Blindleistung liefern, die je nach Bedarf die Netzspannung reduziert oder erhöht. Diese dynamisch bereitgestellte Blindleistung stabilisiert die Spannungsschwankungen im Netz und sichert die Netzstabilität.

TransnetBW plant am Umspannwerk Wendlingen eine Weiterentwicklung der bisherigen STATCOM-Technologie einzusetzen, das sogenannte STATCOM Gridforming (STATCOM-GFM). Durch die Gridforming Fähigkeit („netzbildend“) in Kombination mit einer integrierten Kondensatoranlage kann für den Zeitraum von wenigen Sekunden auch Wirkleistung für das Netz bereitgestellt werden, in diesem Zusammenhang auch Momentanreserve genannt. In der Vergangenheit übernahmen Generatoren in Großkraftwerken diese Aufgabe.

Visualisierung

Gesamtsystem STATCOM-GFM

Das Gesamtsystem STATCOM-GFM ist in der nachfolgenden Abbildung visualisiert und besteht aus den folgenden Komponenten:

  • Kondensatorhalle (1)
  • Umrichterhalle (2)
  • Betriebsgebäude (3)
  • Umrichterkühlung (Tischkühler) (4)
  • Drosselspulen (5)
  • Mittelspannungs-Schaltanlage (MS-Schaltanlage) (6)

Mensch und Natur

Verantwortungsvoll handeln

TransnetBW ist bestrebt, die Auswirkungen auf Menschen, Umwelt und Natur so gering wie möglich zu halten. Dabei halten wir als Übertragungsnetzbetreiber alle vorgegebenen Immissionsgrenzwerte sicher ein und werden diese sogar unterschreiten. 

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, zum Beispiel durch die Reduktion von Baulärm. Ermittelt, beschrieben und bewertet werden die Auswirkungen des Vorhabens auf folgende Schutzgüter sowie die Wechselwirkung zwischen diesen Schutzgütern:

  • Menschen, einschließlich der menschlichen Gesundheit
  • Tiere, Pflanzen und die biologische Vielfalt
  • Boden
  • Wasser
  • Luft
  • Klima
  • Landschaft
  • Kulturgüter und sonstige Sachgüter

Im Rahmen der Genehmigungsplanung werden geeignete Maßnahmen erarbeitet, wie die Auswirkungen vermieden oder minimiert werden können.

Umgang mit Immissionen

Grenzen nicht überschreiten

Geräusche

Geräuschentwicklung bei Freileitungen oder Umspannwerken ist ein wichtiges Thema. Unter bestimmten Wetterbedingungen mit hoher Luftfeuchtigkeit können in geringer Entfernung zu Freileitungen Koronaentladungen wahrgenommen werden. Dabei ist ein Knistern oder Brummen zu hören. Unsere Anlagen werden so geplant und gebaut, dass die Richt- und Grenzwerte nach der Technischen Anleitung zum Schutz gegen Lärm (TA Lärm) eingehalten bzw. möglichst unterschritten werden.

Elektrische und magnetische Felder

Jede elektrische Ladung ist von einem elektrischen Feld umgeben. Dieses elektrische Feld existiert bereits, wenn Elektrogeräte (unter anderem Haartrockner, Bügeleisen, Computer und Fernseher) mit einem Kabel an das Stromnetz angeschlossen sind. Je höher die Spannung, desto größer ist das elektrische Feld. Wird das Gerät eingeschaltet und der Strom fließt, entsteht zusätzlich ein magnetisches Feld. Bei Wechselstromleitungen – wie am Umspannwerk Wendlingen – entstehen elektrische und magnetische Wechselfelder. 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.

Deshalb gibt es exakte Grenzwerte für elektrische und magnetische Felder, die Betreiber für Anlagen der Stromversorgung einhalten müssen. Diese Werte sind so ausgelegt, dass sie vor gesundheitlichen Beeinträchtigungen schützen. Bei jedem unserer Bauvorhaben – ob für eine Freileitung oder ein Umspannwerk − sind wir verpflichtet, alle gesetzlichen Vorgaben und Grenzwerte einzuhalten. Nur so erhalten wir von der zuständigen Behörde eine Genehmigung für das jeweilige Projekt.

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