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27.09.2018 13:34 Alter: 77 days

Ein Beitrag für das Energiesystem der Zukunft: Mehr Effizienz für die Stromübertragung

Das deutsche Stromnetz unterliegt im Zuge der Energiewende einem weitreichenden Änderungsprozess. Die stetig steigende Einbindung Erneuerbarer Energien und die damit verbundene schwankende und dezentrale Erzeugung und Einspeisecharakteristik fordern ein Umdenken und Neugestalten der Stromübertragung. Um hier eine Lösung zu schaffen, forscht das Testzentrum für Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) der TU Dortmund an Materialien für HGÜ-Erdkabel der nächsten Generation, die eine effizientere und sichere Energieübertragung ermöglichen. Für dieses Engagement wurde das Forschungsprojekt heute vom Land NRW geehrt. Michael Theben, Abteilungsleiter „Klimaschutz“ des NRW-Wirtschaftsministeriums, überreichte Prof. Dr.-Ing. Frank Jenau, Projektleiter der TU Dortmund, die offizielle Urkunde zur Aufnahme in KlimaExpo.NRW.


v.L.: Michael Theben, Abteilungsleiter „Klimaschutz“ des NRW-Wirtschaftsministeriums und Prof. Dr.-Ing. Frank Jenau, Projektleiter der TU Dortmund. Das HGÜ-Erdkabel ist der 326. Schritt in eine klimafreundliche Zukunft in NRW. Foto: KlimaExpo.NRW

Der Stromnetzausbau ist ein elementarer Faktor für das Gelingen der Energiewende. Laut dem Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) müssen in den nächsten Jahren über 7.500 Kilometer im Übertragungsnetz optimiert, verstärkt oder neu gebaut werden. Gründe dafür liegen in dem stetig wachsenden Anteil Erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung und der Dezentra-lisierung der Erzeugung auf zahlreiche verteilte Anlagen, die sich tendenziell nicht im direkten Umfeld der Verbrauchszentren befinden. Die HGÜ-Technik nimmt hier eine besondere Rolle ein, da sie es neben der verlustarmen Stromübertragung über weite Distanzen auch ermöglicht, Spannungs- und Stromschwankungen durch die fluktuierende Einspeisung Erneuerbarer Energien besser zu kompensieren. Aus diesem Grund arbeitet die TU Dortmund zusammen mit der Südkabel GmbH daran, Materialien für HGÜ-Erdkabel zu erforschen und zu entwickeln. Dafür werden im Projekt Mess- und Prüftechnikkonzepte erarbeitet, um die Materialeigenschaften zu untersuchen und Wechselwirkungen bei variierenden Randbedingungen zu bestimmen. Eine Verifikation in der praktischen Anwendung erfolgt im neu eröffneten HGÜ-Testzentrum der TU Dortmund. „Effiziente und flexible Methoden zur Stromübertragung sind ein wesentlicher Faktor für ein auf erneuerba-ren Energien basierendes und dezentral organisiertes Energiesystem der Zukunft. Wir in Nord-rhein-Westfalen wollen hier mit innovativen Ansätzen vorangehen und unserem Status als deutsches Energieland Nummer 1 weiter gerecht werden. Forschungsprojekte, wie das der TU Dort-mund sind daher ein bedeutender Beitrag für das Gelingen der Energiewende und  ein wichtiger Schritt für Wirtschaft und Klimaschutz gleichermaßen“, so Michael Theben, Abteilungsleiter „Klimaschutz“ des NRW-Wirtschaftsministeriums, bei der Urkundenübergabe.

Höhere Spannungsebenen, innovative Isolierung
Gegenüber konventionellen Kabeln für Hochspannungs-Drehstrom-Übertragung bietet die HGÜ-Technik wesentliche Vorteile: Sie reduziert Übertragungsverluste beim Stromtransport, ermöglicht eine bessere Regelbarkeit des Netzes und erlaubt größere Übertragungskapazitäten bei gleichem Kupfer-Querschnitt. Mit den Forschungsergebnissen des Projektes soll die Nutzung auch in höhe-ren Spannungsebenen wie 640 kV und höher ermöglicht werden. Zudem kommt eine neue Art und Aufbereitung der Isolierung zum Einsatz: vernetztes extrudiertes Polyethylen (VPE), eine Art Kunststoffummantelung. Diese ist nicht nur leichter und stabiler, sondern auch umweltfreundlicher als die bisherige Lösung mit einer durch Blei ummantelten Öl-Papierisolierung. Das Vermeiden dieser Technik minimiert das Risiko von Umweltschäden im Fehlerfall. „Die Entwicklung und Erprobung von Materialien für vernetzte VPE Kabel ist ein wichtiges Ziel für Nachhaltigkeit und Betriebssicher-heit erdverlegter HGÜ-Kabel und Garnituren. Der experimentelle Aufbau hilft die theoretischen Modelle in der Praxis zu verifizieren“, so Prof. Dr.-Ing. Frank Jenau, Projektleiter der TU Dortmund, „Wir freuen uns sehr über die Ehrung und noch mehr über die Bestätigung, mit unserer Forschung einen wichtigen Beitrag für die Gestaltung der zukünftigen Energieversorgung zu leisten.“

Klimaschutz par excellence
Mit den hier erzielten Ergebnissen werden die Rahmenbedingungen für eine neue Generation der HGÜ-Kabel in Deutschland gesetzt. Damit wird nicht nur ein wesentlicher Beitrag zum Gelingen der Energiewende geleistet. Neben der Unterstützung der Einbindung Erneuerbarer Energien, werden mit der Technik und der innovativen Isolierung kostbare Ressourcen geschont und die Umweltver-schmutzung vermindert.

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