Multiterminal-Hubs
Multiterminal-Hubs sind europaweit einzigartige Gleichstromdrehkreuze und wichtig zur Realisierung des Energienetzes der Zukunft. Sie verknüpfen die Netzanbindungssysteme von See mit den Gleichstromverbindungen an Land. Dadurch entsteht ein vermaschtes Gleichstromnetz.
Multiterminal-Hubs sind europaweit einzigartige Gleichstromdrehkreuze und wichtig zur Realisierung des Energienetzes der Zukunft. Sie verknüpfen die Netzanbindungssysteme von See mit den Gleichstromverbindungen an Land. Dadurch entsteht ein vermaschtes Gleichstromnetz.
- Offshore-Netzanbindung
- Gleichstromverbindung
- Multiterminal-Hub
- DC-Schaltanlage
- Umspannwerk
- NordOstLink
- Konverter
- 525 kV
Multiterminal-Hubs sind europaweit einzigartige Stromdrehkreuze und einer der Grundsteine für das Stromnetz der Zukunft.
Die ersten zwei Multiterminal-Hubs werden in Schleswig-Holstein und Niedersachsen errichtet.
TenneT plant gemeinsam mit den anderen Übertragungsnetzbetreibern das Gleichstromnetz stärker zu vermaschen. Dadurch sollen die steigenden Anforderungen an das Stromnetz erfüllt und langfristig eine sichere, stabile Stromversorgung garantiert werden. Die innovative Vermaschung von Stromleitungen verringert außerdem Flächenbedarfe und somit den Eingriff in die Natur. Damit sind Multiterminal-Hubs ein erster Schritt auf dem Weg zum Energienetz der Zukunft.
- HeideHub in Schleswig-Holstein (Kreis Dithmarschen)
- NordWestHub in Niedersachsen (Landkreis Wesermarsch)
Bedarf und Vorteile
Deutschland will bis 2045 klimaneutral sein und in den kommenden Jahren unabhängiger beim Energiebezug werden. Diese Ziele können nur erreicht werden, wenn der Anteil erneuerbarer Energie aus Wind, Sonne, Wasser und Biomasse steigt und bis 2030 u.a. bis zu 80 Prozent des Strombedarfs in Deutschland aus erneuerbaren Energien gedeckt werden. TenneT unterstützt diese Ziele und ist ein wichtiger Akteur bei der Umsetzung. Damit Netzstabilität und Versorgungssicherheit weiterhin gewährleistet bleiben, sind die Modernisierung und der Ausbau der Stromnetze sowie die Entwicklung und der Einsatz innovativer Technologien wie der Multiterminal-Hubs dringend erforderlich. Nur so können wir das Energienetz der Zukunft realisieren.
Dr. Benjamin Hühnerbein, Head of DC-MultiHub-Programm:
„Der Norden Deutschlands ist Spitzenreiter bei der Gewinnung von Windenergie. Mit einer gemeinsamen Innovationspartnerschaft zur Entwicklung und Umsetzung der Multiterminal-Hubs in Schleswig-Holstein und Niedersachsen legen wir als Übertragungsnetzbetreiber die Grundlage für eine effizientere Nutzung und Verteilung sehr großer Mengen Windstroms von der Nordseeküste. Solche Stromdrehkreuze sind innovative Lösungen auf dem Weg, das ganze Land weiterhin sicher, stabil und nachhaltig mit Energie zu versorgen.“
Multiterminal-Hubs
- Gleichstromdrehkreuze
- europaweit einzigartig
- TenneT, 50Hertz und Amprion
Anlagen
- DC-Schaltanlage
- Konverter
- Umspannwerke
Die Multiterminal-Hubs ermöglichen:
- mehr vor Ort erzeugten Strom aus Offshore-Windparks ins Stromnetz einzuspeisen
- mehr Strom in verbrauchsstarke Regionen im Süden und Westen zu transportieren und andersrum für die Nutzung vor Ort auszuspeisen
- dank der innovativen Vermaschung der Stromleitungen den Flächenbedarf und Neubauten zu minimieren
- die Umwelt zu schonen und die Kosten für die Verbraucherinnen und Verbraucher zu reduzieren
Der Multiterminal-Hub im Detail
Umspannwerk
Umspannwerke sind wichtige Knotenpunkte in unserem Drehstromnetz - also dem Strom, der auch bei uns zu Hause aus der Steckdose kommt. In einem Umspannwerk werden Stromleitungen verschiedener Spannungsebenen miteinander verbunden, Strom wird auf verschiedene Spannungsebenen umgespannt (transformiert) und weitergeleitet.
Schaltanlage
Die DC-Schaltanlage ist das Herzstück des Multiterminal-Hubs. Mit ihr ist es möglich, den Strom flexibel zu lenken. Sie verbindet die Gleichstromleitungen aus der Nordsee mit denen an Land und - über einen Konverter - mit dem Drehstromnetz. So kann der Windstrom weiter zu den Industriestandorten transportiert und gleichzeitig vor Ort nutzbar gemacht werden. Herrscht auf See mal Flaute, können die Gleichstromverbindungen über die DC-Schaltanlage höher ausgelastet werden: Dann wird Strom über das Drehstromnetz und den Konverter in die DC-Schaltanlage und anschließend in die Leitungen in Richtung Süden gespeist. Dieser Prozess funktioniert auch andersherum: Bei Bedarf kommt Strom aus dem Süden.
Konverter
Konverter sind für die Integration des Gleichstroms in das regionale Drehstromnetz entscheidend. Denn bevor der von der Nordsee kommende Gleichstrom in das Drehstromnetz eingespeist und genutzt werden kann, muss dieser zunächst konvertiert - also vom Gleich- in Drehstrom umgewandelt - werden. Diese wichtige Aufgabe übernehmen Konverter. In die andere Richtung funktioniert die Konvertierung des Stroms ebenfalls: Der in den Windparks an Land produzierte Drehstrom kann im Konverter in Gleichstrom umgewandelt und über Gleichstromverbindungen in verbrauchsstarke Regionen transportiert werden.
Die Innovationspartnerschaft
TenneT plant die Multiterminal-Hubs in einer Innovationspartnerschaft mit den anderen Übertragungsnetzbetreibern in Deutschland – 50Hertz, Amprion und TransnetBW – sowie Partnern aus der Industrie. Ziel ist die effiziente Nutzung und Verteilung sehr großer Mengen Windstroms von der Nordseeküste.
HeideHub – Innovatives Stromdrehkreuz in Schleswig-Holstein
Der Multiterminal-Hub im Raum Heide speist künftig mehr grünen Strom aus Offshore-Windparks in das Stromnetz ein – bis zu vier Gigawatt ab 2030.
An der Nordseeküste in Schleswig-Holstein entsteht ein innovatives Gleichstromdrehkreuz: der Multiterminal-Hub Heide. Hier werden zwei neue Offshore-Netzanbindungen (LanWin2 und LanWin3) und die geplante Erdkabelleitung NordOstLink miteinander und mit dem Wechselstromnetz verknüpft. Bislang waren alle Gleichstromsysteme auf See und an Land Punkt-zu Punkt-Verbindungen. Die Multiterminal-Hubs sind der erste Schritt hin zu einem vermaschten Gleichstromnetz – und damit der Grundstein für das Energienetz der Zukunft. Mit der Realisierung des Hubs und dem Ausbau der drei neuen Gleichstromverbindungen können voraussichtlich im Jahr 2030 vier Gigawatt Offshore-Windenergie in das Stromnetz eingespeist werden.
Der HeideHub wird im schleswig-holsteinischen Heide (Kreis Dithmarschen) errichtet und gemeinsam von den Vorhabenträgern TenneT und 50Hertz realisiert.
Lokale und landesweite Energieversorgung
Der auf der Nordsee erzeugte grüne Strom kommt über zwei Gleichstromerdkabel am HeideHub an. Dort wird er von einer innovativen 525-kV-Gleichstrom-Schaltanlage verteilt: Ein Teil des Stroms fließt direkt über den NordOstLink als Gleichstrom nach Mecklenburg-Vorpommern und von dort über den SuedOstLink+ weiter in den Süden Deutschlands. Den anderen Teil des Stroms wandelt ein Konverter zu Wechselstrom um (und umgekehrt). Die Verteilung in der Region erfolgt dann über ein Umspannwerk. Der geplante Elektrolyseur kann den grünen Strom in Wasserstoff umwandeln und ihn für regionale Anwendungen zur Verfügung stellen.
Projektmeilensteine
2023-2024
Planung
2024 - 2026
Genehmigung
2026 - 2030
Bau und Inbetriebnahme: Die einzelnen Bestandteile des Stromdrehkreuzes werden sukzessive errichtet und 2030 in Betrieb genommen.
NordWestHub – Innovatives Stromdrehkreuz in Niedersachen
Der Multiterminal-Hub mit Anschluss an die geplante Gleichstromverbindung Rhein-Main-Link von Amprion soll mehr Windenergie ins Stromnetz bringen.
Bis zu vier GW Offshore-Windstrom sollen zukünftig am NordWestHub ankommen und über Gleichstromleitungen in den verbrauchsstarken Südwesten Deutschlands transportiert werden. Der Vorzugsstandort für das Multiterminal-Hub liegt im Nordwesten von Niedersachsen in der Gemeinde Ovelgönne im Landkreis Wesermarsch. Hier sollen zunächst eine und perspektivisch zwei Offshore-Netzanbindungen (LanWin5 und NOR-20-1) sowie die geplante Höchstspannungs-Gleichstromverbindung Rhein-Main-Link (Vorhaben DC 34 und DC 35 im Netzentwicklungsplan 2037/2045) von Amprion zusammenlaufen. Sie werden im geplanten Stromdrehkreuz NordWestHub miteinander und mit dem Wechselstromnetz verknüpft. So kann der Strom abtransportiert und gleichzeitig über die in Planung befindliche 380-kV-Höchstspannungsleitung Conneforde – Sottrum in der Region verteilt werden. Die Anlage wird im Wesentlichen aus einer Gleichstrom-Schaltanlage und einem Konverter bestehen, der mit einem neuen Umspannwerk verbunden wird.
TenneT ist allein für die Planung und den Bau des Hubs zuständig.
Regionale und überregionale Stromversorgung
Der über Offshore-Windkraftanlagen erzeugte Strom kommt über Gleichstromerdkabel am NordWestHub an. Dort wird der Strom in einer Gleichstrom-Schaltanlage verteilt. Erstmals soll ein innovativer 525-kV-Gleichstrom-Leistungsschalter eingesetzt werden. Über Erdkabel wird ein Teil des Stroms als Gleichstrom direkt weiter in den Südwesten transportiert. Den Rest wandelt ein Konverter zu Wechselstrom um (und umgekehrt). Die anschließende Verteilung läuft über ein Umspannwerk, an dem die Höchstspannungsleitung zwischen Conneforde und Sottrum anschließt.
Projektmeilensteine
2025 -2027
Genehmigung nach dem Bundesimmissionsschutzgesetz (BImSchG)
2027 - 2031
Bau
2030
Fertigstellung Umspannwerk
2031
Fertigstellung Gleichstrom-Schaltanlage und Konverter
NordHub – Innovatives Stromdrehkreuz in Schleswig-Holstein
TenneT plant den NordHub, um große Mengen grüner Energie ins Stromnetz einzuspeisen. Die Inbetriebnahme ist für 2033 vorgesehen.
In dem Gleichstromdrehkreuz NordHub sollen DC-Offshore- und DC-Onshore-Leitungen zusammengeführt und mit dem Wechselstromnetz verbunden werden. Hier sollen ab 2033 die geplante Erdkabelverbindung NordOstLink, die zwei Gigawatt Offshore-Netzanbindungen NOR-12-3 und NOR-12-4 sowie die 380-kV-Höchstspannungsfreileitungen Hochwöhrden – Pöschendorf, Alfstedt – Pöschendorf und Audorf - Elbe zusammenlaufen. Damit sorgt auch der NordHub für eine flexiblere Stromverteilung im vermaschten Energienetz der Zukunft – und ermöglicht es, mehr grünen Strom von den Windparks auf See ins Stromnetz einzuspeisen.
Für den NordHub benötigen wir eine Fläche von etwa 45 Hektar im Suchraum der Gemeinden Pöschendorf, Hadenfeld, Kaisborstel, Agethorst und Mehlbek. Auch der NordHub wird im Wesentlichen aus einer Gleichstrom-Schaltanlage und einem mit einem Konverter verbundenen Umspannwerk bestehen.
Fragen zu den Multiterminal-Hubs
Fragen und Antworten zu den Multiterminal-Hubs
Mit der Energiewende steigen die Anforderungen an das Stromnetz und insbesondere an die Übertragungskapazitäten. Künftig wird es noch wichtiger sein, Strom flexibler und bedarfsorientierter über weite Strecken hinweg zu transportieren. Multiterminal-Hubs sorgen dafür, dass der der enorme Zuwachs an Offshore-Strom zukünftig direkt in das perspektivisch neu entstehende Gleichstromnetz eingespeist werden kann. Somit entlastet ein vermaschtes Gleichstromnetz das Wechselstromnetz, erhöht die Netzstabilität und sorgt so für eine stabile Energieversorgung. Darüber hinaus können Konverterstationen eingespart werden, sodass sich Raumbedarfe und volkswirtschaftliche Kosten deutlich reduzieren.
Erneuerbare Energien führen zur einer höheren Volatilität. Das heißt, die Anlagen liefern die Energie weniger planbar als herkömmliche Grundlastkraftwerke: Wind- und Solarenergie stehen in Abhängigkeit vom Wetter, was stärkere Schwankungen bei der Einspeisung zur Folge hat. Auch private Verbraucher, die selbst Energie erzeugen („Prosumer“ als Verbindung der englischen Begriffe „consumer“ für Verbraucher und „producer“ für Produzent), speisen zunehmend überschüssigen Strom in das Stromnetz ein. Gleichzeitig steigt die Nachfrage, da mehr Technologien Strom z. B. für die zunehmende Elektromobilität benötigen werden. Auf die sich verändernden Anforderungen muss das Stromnetz vorbereitet werden.
Der Bau der Multiterminal-Hubs ist ein wichtiger Baustein für das Energiewendenetz. Die innovative Verknüpfung von Gleichstromverbindungen miteinander und gleichzeitig mit dem Wechselstromnetz in den Multiterminal-Hubs ist bisher einzigartig in Europa und ist ein Leuchtturmprojekt für die Energieversorgung der Zukunft. Die Multiterminal-Hubs ermöglichen den notwendigen und flexiblen Transport großer Strommengen in verbrauchsstarke Regionen, die offshoreseitig in der Nordsee produziert werden. Ziel ist es, die Netzstabilität auch in Zukunft sicherzustellen.
Im Norden wird viel Windenergie erzeugt. Vor allem auf dem Meer sind die Bedingungen ideal. Wichtig bei der Auswahl des Standortes ist die Möglichkeit zur Verknüpfung der Offshore- und Gleichstromverbindungen. Nur dort, wo sich diese kreuzen, macht ein Multiterminal-Hub Sinn.
Technisch ist die Lösung der Multiterminal-Hubs eine innovative Lösung. Bisher wurden Gleichstromverbindungen auf See und an Land als reine Punkt-zu-Punkt-Verbindungen realisiert. Ihr großer Vorteil ist, dass sie verlustarm den Strom über weite Strecken transportieren. Diese Punkt-zu-Punkt-Systeme werden zukünftig zu Multiterminal-Hubs erweitert, in denen mehrere Gleichstromverbindungen zusammenlaufen. Der Strom wird in Abhängigkeit von der zulässigen Übertragungskapazität und Nachfragesituation entweder über Gleich- oder Wechselstromleitungen ins Übertragungsnetz eingespeist. Erstmalig wird hierfür ein innovativer Leistungsschalter entwickelt.
Die Hauptaufgabe eines Leistungsschalters besteht darin, die Gleichstromleitungen, die in einem Multiterminal-Hub ankommen, voneinander zu trennen, falls ein Fehler auftritt. Dies ist von entscheidender Bedeutung, um den Fehler zu isolieren und mögliche Schäden oder Störungen im Stromnetz zu verhindern. Der Leistungsschalter muss in der Lage sein, die Verbindung in Bruchteilen von Sekunden zu unterbrechen, um die Sicherheit des Systems zu gewährleisten.
Ein passender Vergleich hierfür wäre, sich vorzustellen, einen Hochgeschwindigkeitszug (ICE) aus voller Fahrt schlagartig abzubremsen. Dies zeigt, dass auf der 525-kV-Spannungsebene enorme Kräfte und Belastungen wirken, die berücksichtigt werden müssen. Bisher wurden Leistungsschalter nur für niedrigere Spannungsebenen entwickelt. Die Entwicklung eines Leistungsschalters für diese hohe Spannungsebene ist daher technologisch noch Neuland und erfordert die Überwindung einzigartiger technischer Herausforderungen.
Der vernetzt geplante Aufbau stärkt die Versorgungssicherheit, denn wenn langfristig Gleichstromleitungen an Land direkt mit den Offshore-Netzanbindungen gekoppelt werden können, entsteht perspektivisch ein leistungsfähiges Gleichstromnetz. Dies ermöglicht eine bessere Auslastung der Gleichstromleitungen und die Aufnahme von deutlich mehr erneuerbarer Energie aus Onshore- und Offshore-Quellen.
Die Hubs bieten zudem die Möglichkeit zur intelligenten Sektorenkopplung um z. B. Elektrolyseure zu betreiben oder vorhandene Abwärme nutzbar zu machen.
Durch die Bündelung der Anlagen entsteht ein geringerer Flächenbedarf und damit ein geringerer Eingriff in die Umwelt. So sind zum Beispiel im Raum Heide nicht drei, sondern nur eine Konverterstation zu errichten. Das reduziert zudem die Kosten für die Netzentwicklung.
Die Multiterminal-Hubs werden voraussichtlich nach dem Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) genehmigt. Zuständige Genehmigungsbehörden sind für Niedersachsen das Gewerbeaufsichtsamt in Oldenburg und das Landesamt für Umwelt des Landes Schleswig-Holstein.
Die Hubs sind einzigartig in Europa. TenneT baut die Multiterminals HeideHub und NordWestHub. In Heide wird TenneT zusammen mit dem Übertragungsnetzbetreiber 50Hertz den Hub betreiben. Der NordWestHub ist Startpunkt des Rhein-Main-Links von Amprion.
Die vollständige Inbetriebnahme für den HeideHub ist für 2030 geplant, der NordWestHub soll 2031 ans Netz gehen. So sieht es der Netzentwicklungsplan (2. Entwurf des NEP2037(2023) vor.
Die Anlagen werden im Wesentlichen je aus einer Gleichstrom-Schaltanlage und einem Konverter sowie einem Umspannwerk bestehen.
Kontakt
Insa Balssen
Projektleitung Kommunikation DC-MultiHub-Programm(NordWestHub)
Maria Köhler
Teilprojektleiterin Kommunikation und Bürgerbeteiligung(HeideHub)
Sirin Gosch
Referentin für Bürgerbeteiligung(HeideHub)