1 Sektorale Planung I - TU Berlin - ISR - SoSe 2007 Fachplanung Energie Hochspannungsfreileitung Gasdruckleitung

1 „Sektorale Planung I“ - TU Berlin - ISR - SoSe 2007

Fachplanung Energie

HochspannungsfreileitungGasdruckleitung


Hochspannungsleitung

Warum Hochspannung? (Formel, Rechnung, Faustformel, Spannungsebenen)

Warum Freileitung statt Erdkabel?Welcher Raumanspruch?Welche Konflikte?Welche Vermeidungsmöglichkeiten?


Strom - Widerstand und Hochspannung

Gesetze I Leistung: P = U x I II Widerstand: R = U / I oder U = R x I II in I (Leitungsverlust): Pv= R x I2

Aufgabe:

Kraftwerk liefert 100 MW Leistung bei 20 kV Spannung.

Widerstand der Fernleitung: 3 Ohm. Wie hoch ist Verlust? Bei 20 kV-Kabel? Bei 380 kV-Kabel?

http://uploader.wuerzburg.de/gym-fkg/schule/fachber/physik/lk9799/lk.12/leistung.html

„Jede Leitung setzt dem elektrischen Strom einen Widerstand entgegen, der durch elektrische Spannung überwunden werden muss.“


Widerstand und Hochspannung II

Leistung: 100 MWFernleitung: 3 Ohm

a) Verlustleistung bei 20 kV-Leitung?

b) Verlustleistung bei 380 kV-Leitung?


Spannungsebenen

Konsequenz: Widerstand senken, Stromstärke verringern, Spannung erhöhen (transformieren)

Regel für Stromtransport: 1 kV je 1 km Netzweg

Niederspannung: bis 1.000 V Mittelspannung: > 1.000 V bis 60.000 V Hochspannung: > 60.000 V - 150.000 V Höchstspannung: über 150.000 V (150, 220, 380

kV)

Erzeugung: 6.000-21.000 VQuelle: VDN (Verband der Netzbetreiber), http://www.vdn-berlin.de/stromweg.asp


Energieverteilung - Strom

Erzeugung (6-21 kV)

Transport (Übertragungsnetz)

Höchstspannungsnetz (380, 220 kV)

Verteilung (Verteilungsnetz)- Hochspannungsnetz (110 kV)- Mittelspannungsnetz (z.B. 20, 10 kV)- Niederspannungsebene (400 V)

KundeVDN, EDNA-Glossar, http://www.vdn-berlin.de/energielexikon.asp

Grundzüge des Energiewirtschaftsrechts, Theobald/ Theobald, C.H. Beck-Verlag, 2001


Energieverteilung - Strom


Energieverteilung

Übertragungsnetzbetreiber - ÜNB: Verbund-EVU (E.ON, EnBW, RWE und VE-T) (=) Eigentümer Höchstspannungsnetze, überregionale Reservevorhaltung, internationaler, regionaler Stromaustausch

Verteilungsnetzbetreiber - VNB: Regional-EVU (REVU) ca. 60 Eigentümer

Mittelspannungsnetze, Weiterverteilung, Endkundenbelieferung Erzeugung/Bezug: 20/80

Kommunal-EVU ca. 900, Niederspannung Stromverteilung und -Verkauf Erzeugung/Bezug 10/90

Konzessionsabgabe als bedeutende Einnahmequelle der KommunenKonzessionsabgabenVO: http://bundesrecht.juris.de/bundesrecht/kav/gesamt.pdf

En

dku

nd

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Energieverteilung

VDN, http://www.vdn-berlin.de/global/downloads/Publikationen/DatenFakten/Daten+Fakten2004.pdf

http://www.vdn-berlin.de/global/downloads/Publikationen/DatenFakten/Regelzonen2003.pdf

Karte der Stromnetzbetreiber

Stand 2003Zum Problem des deutschen Energie-Oligopols:

„...etwa so, als ob alle Autobahnen und Grenzübergänge in der Hand von BMW und VW liegen würden und diese Konzerne per Maut entscheiden könnten, welche Autos zu welchen Kosten fahren“ Harald Schumann, Tsp. 28.8.2005

Ermittlungen gegen 800 Personen wegen EnergiekonzernreisenMünchen - Wegen Reisen auf Kosten von Energiekonzernen ermitteln Staatsanwälte gegen 800 Lokalpolitiker und Manager, berichtet der „Focus“. Betroffen seien Bürgermeister, Stadträte, Verwaltungschefs und Energiemanager. Bisherigen Erkenntnissen zufolge hätten die Konzerne Eon und Thyssen-Gas vor allem Lokalpolitiker mit Aufsichtsratssitzen in kommunalen Stadtwerken durch Reisen, Museumsbesuche und exquisite Essen bei Laune halten wollen. Auch Berliner Parlamentarier sollen betroffen sein. dpa Tsp. 25.3.2007


Energieverteilung

Flächeninanspruchnahme:

Mittelsp.-Korridore: 0,9 % 82.000 km x 0,04 km = 3.280 km²

20 – 380 kV: 2,3 %

Abstandsleitlinie Bbg s. http://www.mluv.brandenburg.de/cms/media.php/2318/i_ab_lei.pdf

http://www.htw-dresden.de/pillnitz/zzz_endkntn/stg_lp/windkraft/website/kap_4.htmhttp://www.wesertal.de/deutsch/aktuelles/stromnews/lexikon/n.htmhttp://www.vdn-berlin.de/daten_und_fakten.asphttp://www.bundesnetzagentur.de

Anzahl 121.377 33.447 29.215Höhe 35 m 45 m 60-75 mBreite 15 m 22 m 30 mAbstand lt. A-L 30 m 40 m 50 m

Korridor 75 m 102 m 130 mMastabstand 250 m 350 m 450 mTrassenlänge 35.000 8.100

km11.616 km

Einfluss BL 2.625 km²

826 km² 1.510 km²Anteil Bund 0,73 % 0,23 % 0,42 %

Freileitungs-Mast

110 kV 220 kV 380 kV


Energieverteilung

unterirdisch, d.h. in Kabelausführung1993: ca. 64% 2003: ca. 71%

http://www.jenskleemann.de/wissen/bildung/wikipedia/s/st/stromnetz.htmlQuelle: VDN, Stand Mai 2002 http://www.vdn-berlin.de/daten_und_fakten.asp

Nieder-spannung

230-400 V

Mittel-spannung

5-40 kV

Hoch-spannung

110 kV

Höchstspannung

220 kV

Höchstspannung 380

kV gesamt

Stromkreislänge gesamt in km 1.039.500 490.600 75.400 1.641.500

Trassenlänge 92.000 82.000 35.000 8.100 11.600davon Freileitung 184.900 164.500 69.900 457.800Anteil Freileitung

in % 20 35 94 96 96 30

36.000


Verbundnetz

Trassenlänge: 19.700 km380 kV: 11.616 km220 kV: 8.084 km

Quelle: VDN (Verband der Netzbetreiber)http://www.vdn-berlin.de/global/downloads/Publikationen/DatenFakten/DeutschesNetz2003.pdf


Verbundnetz – Ausbaubedarf für EE

Dena-Netzstudie: Ausbaubedarf an Land bis 2015 aufgrund Einspeisung Erneuerbarer Energien: 850 km (5 %) http://www.dena.de/fileadmin/user_upload/Download/Dokumente/Projekte/kraftwerke_netze/netzstudie1/dena-netzstudie_1_zusammenfassung.pdf


Verbundnetz

Quelle: DVG-Jahresbericht 2000

http://www.bbr.bund.de/infosite/rob_karten_abb/karte16.htm

http://www.dvg-heidelberg.de/extern/DVG/res.nsf/files/DVG-Jahresbericht2000.pdf/$file/DVG-Jahresbericht2000.pdf


Hochspannungsgleichstromübertragung

Verbindung Leistungin MW

Länge in km

Inbetriebnahme

Deutschland-Schweden(Lübeck/Herrenwyk-Kruseberg)

600 250, davon220 Seekab.

1994

Deutschland-Dänemark(Bentwisch-Bjaeverskov)

600 170, davon52 Seekabel

1996

Deutschland-Island 2 x 550 1 800 2010

Deutschland-Norwegen(Brunsbüttel-Farsund)

600 550 -

Deutschland-Norwegen(Maade-Farsund)

600 500 2003

Quelle: Deutsche Verbundgesellschaft, Heidelberg http://www.strom.de/wysstr/stromwys.nsf/WYSFrameset1?Readform&JScript=1&

„Nach 2030 leistet die Stromversorgung durch überregionalen Import von Elektrizität aus erneuerbaren Quellen mittels Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsleitungen (HGÜ) einen zunehmend wichtigen Beitrag.“ UBA 2003, http://www.ee-direkt.de/pdf/uba_nachhaltige_energie.pdf


Konflikte Freileitungen

Trassenfreihaltung

Landschaftsbild

Vogelschlag (Leitungsanflug, Stromschlag

Leiter/Mast) 400-700 Vögel je Leitungskilometer und Jahr

Infraschall (Brummton)

Elektrosmoghttp://www.pfalzwerke.de/pfalzwerke/presse/1358.phphttp://www.datadiwan.de/netzwerk/index.htm?/esmog/es_97_03.htmhttp://www.narda-sts.de/pdf/fachartikel/29_studarb.pdfAnke Schumacher, Die Berücksichtigung des Vogelschutzes an Energiefreileitungen im novellierten

Bundesnaturschutzgesetz, Naturschutz in Recht und Praxis: Heft 1, 2002, http://www.naturschutzrecht.net/Online-Zeitschrift/Nrpo_Heft1.pdf

http://www.naturschutzrecht.net/Online-Zeitschrift/NRPO-200201/NRPO_Vogelschutz.htm

Vogelschutz am 20 kV-Mast

http://www.pfalzwerke.de/pfalzwerke/presse/1358.php

Fliegende Säge zur Trassenfreihaltung

Zugvogelsammlung bei Hassloch, http://de.wikipedia.org/wiki/Zugvogel

http://www.nabu.de/m05/m05_03/01520.html


Konflikte Freileitungen

Elektrosmog im

Niederfrequenzbereich (50 Hertz)http://www.narda-sts.de/pdf/fachartikel/29_studarb.pdf

Elektrische FeldstärkeMaßeinheit: Volt/Meter V/A

Magnetische FeldstärkeMaßeinheit: Mikro-Tesla (µT)

Abstand gem. Abstandsleitlinie110 kV: 30 m (45 m)220 kV: 40 m (62 m)380 kV: 50 m (80 m)


Warum Freileitung statt Erdkabel?

http://www.verbund.at/at/apg/netzausbau/steiermark/aktuelles/pdf/030917-folder.pdf

„Erdkabel verdrängen Freileitungen auch auf Hoch- und Höchstspannungsebene (Höchstspannung ab 220 kV: 4% = 4.000 km)“ Müller Städtebau S. 485

Freileitung 380 kV Erdkabel 380 kV

Isolierung Luft Kunststoff

Haltbarkeit 100-120 Jahre 30-40 Jahre

Kostenfaktor 1 8,2

Länge Europa 100.000 km 200 km

Trassenbreite 30 m 12 m


Erdkabel contra Freileitung

BWE-Studie zu 30 km-Trasse in S-H

Kostenvergleich 110 kV-Netz: Erdkabel billiger bzw. genauso teuer wie

Freileitungen 220-kV-Netz: Erdkabel je nach Randbedingungen billiger oder

bis 30 % teurer 380 kV-Netz: Erdkabel derzeit noch teurer als Freileitungen

Übertragungskapazität Freileitung steigerbar: um 30 % durch Messung Wetterdaten (Temperatur, Windstärke, Sonneneinstrahlung), bis zu 100 % bei Monitoring Leitungstemperatur

Genehmigung: Erdkabel: 1 - 2 Jahre, Freileitung 5 - 8 Jahre. Ökonom. Verluste durch Wartezeit können für Betreiber höher sein als Netzausbaumaßnahmen selbst

http://www.wind-energie.de/informationen/downloads/hintergr-brak.pdfBrakelmann-Gutachten: http://www.wind-energie.de/informationen/downloads/brak-studie%20.pdf


Erdkabel versus Freileitung

MKRO-Bekenntnis zur Freileitung: ROV: „Bei der Alternativenprüfung zwischen Freileitung und Kabel ist davon auszugehen, dass die Kabeltechnologie vorhanden ist, aber der Stand der Technik im Hinblick auf den Netzbetrieb und die Risiken noch nicht ausreicht, um für den Höchstspannungsbereich die Erdverkabelung als Standard zu fordern.“33. MKRO: Beschluss zum Aus- und Neubaubedarf des Höchstspannungsnetzes(30.06.06)

BMU 2006

„Netzausbau durch Freileitungen und Erdkabel“ „Die langen Planungszeiträume [von Freileitungen] drohen ... mittelfristig die Energieversorgungssicherheit und den Wettbewerb zu beeinträchtigen. Deshalb sollte der Netzausbau wesentlich beschleunigt werden, indem in besonders sensiblen Gebieten, d. h. in unmittelbarer Nähe zu Wohnsiedlungen und in Vogelschutzgebieten, Erdkabel verlegt werden können. Die Genehmigungsdauer von Erdkabeln ist um mehrere Jahre kürzer als die von Freileitungen.“ (betrifft ca. 85 km der Höchstspannungsebene bei den wichtigsten Neubautrassen, Mehrbelastung je 3-Personen-Haushalt: 72 Cent/Jahr; ohne raschen Netzausbau kann das stark wachsende Angebot an EE nicht eingespeist werden) http://www.bmu.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/erdkabel.pdfhttp://www.bmu.de/erneuerbare_energien/downloads/doc/37764.php

November 2005, Münsterland: 82 Masten (110 kV) weggeknickt, Höchstbelastung um das 14-Fache überschritten, 250.000 Menschen z.T. mehrere Tage ohne Strom http://www.wdr.de/themen/panorama/wetter/winter_2005/schneechaos/060215.jhtml http://www.energieverbraucher.de/de/Energiebezug/Strom/Sicherheit_und_Qualitaet/Stromausfall_Muensterland/site__1660/


Erdkabel versus Freileitung

Bau einer 110 kV-Leitung seit 10 Jahren umstritten, Beeinträchtigung der historischen Altstadt von

Treuenbrietzen; Forderung nach Erdkabel


Welche Vermeidungsmöglichkeiten?

Erdkabel Hochspannungsgleichstrom

Bündelung, vorbelastete Räume vorhandene Freileitungstrassen, Straßen, Schienen

Umgehung LSG, NSGSichtschutz: Topographie (Senken), Waldstreifen


Freileitungen und Raumordnung

Bündelung (fast alle RO-Pläne)

Unterirdische Verlegung (Bsp. M-V, Nds, Sachsen)(5) Infrastruktureinrichtungen wie Gestänge sind nach Möglichkeit von verschiedenen

Energieversorgungsträgern gemeinsam zu nutzen. Leitungen sind, soweit es wirtschaftlich vertretbar ist, in sensiblen Landschaftsbereichen, unterirdisch zu verlegen. (M-V 2005).

4.2 06 Hoch- und Höchstspannungsleitungen auf neuer Trasse sind unterirdischzu verlegen. Von Satz 4 kann abgewichen werden, wenn... (Nds LROP Entwurf 2006)

G 11.6 Hochspannungsleitungen sollen in sensiblen Landschafts- und Siedlungsbereichen als Erdkabel verlegt werden. LEP Sachsen 2003

Z Beim Bau von Leitungen soll auf eine Bündelung von Trassen unter größtmöglicher Schonung der Landschaft hingewirkt werden. Landschaftlich besonders empfindliche Gebiete der Region sollen grundsätzlich von beeinträchtigenden Verteilungsleitungen freigehalten werden. (Bayern, Region Oberland)

Z Zur Sicherung der Erweiterungsmöglichkeiten sowie des zukünftigen Betriebs des Flughafens sind Neuordnungsmaßnahmen der Elektrizitätsinfrastruktur notwendig. Die in der Plankarte gekennzeichneten Hochspannungsfreileitungen sollen zurückgebaut und soweit notwendig durch eine Verkabelung ersetzt werden. (Änderungsverfahren LEP Hessen 2005)


Gasleitung

RohstoffherkunftNetzaufbau Bedeutung Konflikte


Gas

Erdgas - Herkunft Russland 31 % Norwegen 25 % Niederlanden 19 % Deutschland 18 % Großbritannien, Dänemark 7 %

3-stufiges Erdgasnetz: Ferntransport HD 30 % Regionalleitung MD 35 % Ortsleitung ND 35 %

Netzlänge: 340.000 kmQuelle: BGW


Bedeutung

Erdgasanteil 46 %

Gesamtwohnungsbestand 75 % Neubauwohnung

Quelle: BGW


Bedeutung

424

678

886 963

g CO2 je kWh (elektrisch)(neue Kraftwerke)

Erdgas

Heizöl

Steinkohle

Braunkohle

Umweltverträglichkeit:


Gasleitung: Konflikte?

Landwirtschaft: Behinderung Feld- und Erntearbeiten während

Bauzeit genügende Überdeckung wg. Arbeitstiefe der

Grundlockerungsgeräte von 0,80-1 m Tiefe

archäologische Denkmalpflege: Vertragliche Vereinbarung über

Grabungsschutzmaßnahmen, Sicherung, ggf. Leitungsumlegung bzw. Ausgleich

Frostwirtschaft, Naturschutz Holzfrei zu haltende Schutzstreifen, ggf.

FragmentierungWichtigste Instrumente zur Bewertung eines Planungsraumes: UVP, FFH-

Prüfung, Eingriffsregelung


Vermeidung und Minimierung

Bündelung: Verkehrswege, Ver- und EntsorgungsleitungNutzung vorhandener Schneisen und Wege in Waldbereichen (Verhinderung von Gehölzeinhieb)

Geschlossene unterirdische Verlegung (z.B. Gewässer, Schutzgebiete)

Festlegung eines Planungskorridors sowie einer Variante:

„Anfangs- und Endpunkt der Leitung bilden die fixe Vorgabe. Anspruch an die PlanerInnen ist es also, genau die Verbindung zu finden, die im Ergebnis zur größtmöglichen Schnittmenge von Ökonomie und Ökologie führt“

Lit. Sonja Könning: Trassenplanung unter Umweltgesichtspunkten am Beispiel einer Erdgasleitung, PlanerIn 1/2007, S. 29f


Verfahren

1. RoV: Raumordnungsverfahren 14. HS-Freileitung ab 110 kV, Gasleitungen ab 300 mm

2. UVPG, Anlage 1: Umweltverträglichkeitsprüfung

3. EnWG § 43: Planfeststellung Hochspannungsfreileitungen ab 110 kV, optional für

Erdkabel im Küstenbereich bis 20 km landeinwärts Gasrohrfernleitungen ab 300 mm Durchmesser Veränderungssperre ab Planauslegung

UVP 19.1 Hochspannungsfreileitung 19.2 Gasleitung

zwingend (X) > 15 km ab 220 kV > 40 km, > 800 mm Durchmesser

allg. VP (A) > 15 km ab 110 kV-220 kV > 40 km, 300-800 mm Durchmesser

allg. VP (A) 5-15 km ab 110 kV 5-40 km, > 300 mm Durchmesser

st.-bez. VP (S) < 5 km ab 110 kV < 5 km, > 300 mm Durchmesser

Documents

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