Freileitungsmonitoring
Im Rahmen der Energiewende muss TenneT immer größere Mengen an Strom transportieren. Um den gestiegenen Transportbedarf zu decken, werden das Bestandsnetz optimiert und zusätzliche Leitungen gebaut. Eine Optimierungsmaßnahme ist hierbei der witterungsabhängige Freileitungsbetrieb.
Um die Versorgungssicherheit mit Strom in den kommenden beiden Wintern zu stärken, ist die Höherauslastung der Übertragungsnetze eine essentielle Maßnahme. Durch Nutzung des gesamten Potentials der Übertragungskapazitäten können mehr Stromerzeugungsquellen in das Netz aufgenommen und Netzengpässe entschärft werden. Das stärkt die Netzstabilität und die Versorgungssicherheit. Der Gesetzgeber hat die letzten gesetzlichen Hürden bei der Umsetzung des witterungsabhängigen Freileitungsbetriebs (WAFB) behoben. Somit kann TenneT in seinem Netzgebiet die Zahl der Leitungen mit WAFB kurzfristig und sukzessive bis zum Winter 2023/24 verdoppeln.
Deutschland verfügt über eines der sichersten Übertragungsnetze weltweit. Neben weiteren in der 2. Sonderanalyse zum Winter 2022/23 empfohlenen Maßnahmen zeigte sich der WAFB als ein wichtiges Instrument, um die Transportfähigkeit des Netzes zu erhöhen. Das stärkt die Versorgungssicherheit. Der WAFB ermöglicht es, Leiterseile bei kühleren, windreichen Wetterlagen zeitweise deutlich höher auszulasten, so dass bei Bedarf mehr Strom übertragen werden kann. Alle Sicherheitsbestimmungen sowie die Grenzwerte des Immissionsschutzes werden dabei zu jeder Zeit eingehalten.
Derzeit informiert TenneT die Gemeinden entlang der entsprechenden Leitungen sowie die Betreiber paralleler Infrastruktur über den Start des WAFB, der durch den Gesetzgeber vorerst bis zum 31. März 2024 ermöglicht wird. Er eignet sich auch langfristig als wichtige Ergänzung zum notwendigen Netzausbau, da er ein bedeutendes Planungskriterium nach dem NOVA-Prinzip (Netzoptimierung vor Netzverstärkung vor Netzausbau) darstellt. Um die dauerhafte Nutzung sicherzustellen, werden mit den Betroffenen entsprechende Maßnahmen vereinbart und umgesetzt.
NOVA-Prinzip
Um dauerhaft höhere Übertragungsreserven im Stromnetz zu realisieren, geht TenneT nach dem NOVA-Prinzip vor.
NOVA bedeutet: Netzoptimierung vor Verstärkung vor Ausbau. Das Prinzip zielt darauf ab, zunächst das bestehende Netz bestmöglich auszunutzen bevor Netzverstärkungen oder Neubaumaßnahmen durchgeführt werden. Eine Methode der Netzoptimierung stellt dabei der witterungsabhängige Freileitungsbetrieb (WAFB) dar. Durch dessen Einsatz lassen sich insbesondere in den windreichen und kalten Jahreszeiten höhere Übertragungskapazitäten realisieren.
Normalerweise können Stromkreise von Freileitungen nur mit einer normierten Dauerstrombelastbarkeit betrieben werden. Die thermische Strombelastbarkeit der Leiter wird für eine definierte Hochsommerwetterlage (35°C Außentemperatur, 0,6 m/s Windgeschwindigkeit, 900 W/m²) errechnet.
Im witterungsabhängigen Freileitungsbetreib werden jedoch die aktuellen Witterungsbedingungen am jeweiligen Stromkreis gemessen und im Betrieb berücksichtigt. Dies führt dazu, dass bei geringeren Außentemperaturen und höherem Wind die Dauerstrombelastbarkeit steigt und mehr Strom übertragen werden kann, ohne dabei Sicherheitsbestimmungen, wie die maximal zulässige Betriebstemperatur der Leiterseile und deren Mindestabstand zum Boden oder zu Objekten, zu verletzen.
Hintergrund zur Funktionsweise des WAFB
Normalerweise können Stromkreise von Freileitungen nur mit einer normierten Dauerstrombelastbarkeit betrieben werden. Die thermische Strombelastbarkeit der Leiter wird für eine definierte Hochsommerwetterlage (35°C Außentemperatur, 0,6 m/s Windgeschwindigkeit und 900 W/m² Globalstrahlung der Sonne) errechnet.
Im witterungsabhängigen Freileitungsbetrieb werden jedoch die aktuellen Witterungsbedingungen am jeweiligen Stromkreis gemessen und im Betrieb berücksichtigt. Dies führt dazu, dass bei geringeren Außentemperaturen, bei höherem Wind und weniger Sonneneinstrahlung die Dauerstrombelastbarkeit steigt und mehr Strom übertragen werden kann – ohne dabei Sicherheitsbestimmungen, wie die maximal zulässige Betriebstemperatur der Leiterseile und deren Mindestabstand zum Boden oder zu Objekten, zu verletzen.
FAQ
Wie der Name „witterungsabhängiger Freileitungsbetrieb“ besagt, lässt sich diese Frage nicht pauschal beantworten, da die mögliche höhere Auslastung unserer Leitungen von der jeweiligen Wetterlage bestimmt wird. Bei kühlen, windreichen Wetterlagen können wir die Übertragungskapazität unserer Leitungen auf das max. 1,8-fache erhöhen.
Für die Sonderanalyse Winter 22/23 haben die vier Übertragungsnetzbetreiber die Berechnungen für alle Regelzonen zusammen durchgeführt, daher lässt sich die Übertragungskapazität allein für die TenneT Regelzone nicht definieren.
Alle normativen Grenzwerte werden bei der temporären Höherauslastung mittels WAFB eingehalten, so dass keine gesundheitlichen Belastungen entstehen.
WAFB hat keinen Einfluss auf Geräuschemissionen oder -immissionen.
Von einer Freileitung können während des Betriebs bei bestimmten Voraussetzungen an den Leiterseilen sogenannte Korona-Geräusche ausgehen. Die Intensität der Koronaentladungen hängt neben der Randfeldstärke auch von Störfaktoren an der Oberfläche der Leiterseile sowie von Störfaktoren durch z.B. Regen, Schnee oder Eis ab. Die meteorologischen Umgebungsbedingungen und insbesondere das Niederschlagsgeschehen sind somit maßgebend für die Geräuschemissionen bzw. -immissionen.
Neben WAFB prüft TenneT stetig weitere Möglichkeiten, das Bestandsnetz zu optimieren und auszulasten.
Ein Beispiel ist die Automatische Entlastungskontrolle (AEK) – ein Pilotprojekt von TenneT und Avacon. TenneT und der Verteilnetzbetreiber Avacon haben gemeinsam eine neue Software entwickelt, mit der ihre Netzleitstellen in Lehrte bzw. Salzgitter automatisiert miteinander kommunizieren können. Diese sogenannte AEK ist eine spezielle Smart-Grid-Technologie, mit der Transformatoren in Umspannwerken automatisiert, intelligent und vorausschauend gesteuert und somit höher ausgelastet werden können. TenneT und Avacon ermöglichen damit auch die Erweiterung der vorhandenen Netzkapazitäten, denn die Software erschließt Reserven im Stromnetz, die bislang für Fälle von Störungen vorgehalten wurden und daher ungenutzt blieben. Besonders erfreulich an den ersten Testergebnissen des Pilotprojekts ist, dass die Transformatoren bei hoher Windeinspeisung im Raum Lehrte über ihre sonst geltenden Grenzen hinaus ausgelastet wurden und dadurch mehr Windenergie aus dem Verteilnetz aufgenommen wurde.
WABF ist eine sehr gute Ergänzung zum Netzausbau. Das Übertragungsnetz wird nach dem sogenannten NOVA-Prinzip geplant. NOVA steht für Netzoptimierung vor Verstärkung vor Ausbau. Das Prinzip zielt darauf ab, zunächst das bestehende Netz bestmöglich auszunutzen bevor Netzverstärkungen oder Neubaumaßnahmen durchgeführt werden. Eine Methode der Netzoptimierung stellt dabei der WAFB dar. Die Berechnungen zum Netzentwicklungsplan Strom (NEP) und darin definierte zusätzliche Projekte basieren auf der Annahme eines dauerhaft aktiven witterungsabhängigen Freileitungsbetriebs.
Kontakt
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