Energie von See an Land - TenneT
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2 Unser Auftrag Zukunftsfähige Energieversorgung ermöglichen Weitreichend. Schon heute transportieren die zwölf fertiggestellten Netzanbindungen von TenneT in der Nordsee mehr als 7 GW erneuerbare Energie von See an Land. Gesetzlich. Langfristig. TenneT ist verpflichtet, Der Gesetzgeber legt Offshore-Windenergie in Zukunft Offshore-Windparks ans klare Ziele für Offshore- Der Anteil erneuerbarer Energien am Stromnetz anzuschließen, Windenergie fest: 20 GW Stromverbrauch soll gemäß der Verein- und setzt dies in der Nord- bis 2030. barung im Koalitionsvertrag auf 65 Prozent im Jahr 2030 steigen. Offshore-Wind- see um. energie spielt hierbei eine zentrale Rolle. Daher hat die Bundesregierung die Offshore-Ausbauziele bis 2030 von 15 auf 20 GW erhöht. TenneT wird mit den bereits jetzt und zukünftig fertiggestellten Offshore-Netzanbindungen maßgeblich dazu beitragen dieses Ziel zu erreichen.
3 TenneT ist der größte deutsche und zugleich Euro- TenneT schafft dafür die nötige Infrastruktur. Im pas erster grenzüberschreitender Übertragungs- Dezember 2006 hat die Bundesregierung den netzbetreiber. Das Unternehmen ist für Betrieb, Übertragungsnetzbetreibern per Gesetz den Auftrag Instandhaltung und Ausbau des Höchstspannungs- erteilt, die Offshore-Windparks in ihrer Regelzone netzes in großen Teilen Deutschlands und in den an das deutsche Stromnetz anzuschließen. TenneT Niederlanden verantwortlich. Die Energiewende hat somit die Aufgabe, alle Offshore-Windparks in mit ihren zahlreichen dezentralen Stromerzeugern der deutschen Nordsee anzuschließen. Innerhalb aus erneuerbaren Energiequellen stellt das Netz der TenneT-Gruppe übernimmt TenneT Offshore vor Herausforderungen, denn große Mengen an die Konzeption und Planung sowie den Bau und Windenergie aus dem Norden Deutschlands anschließenden Betrieb von Anschlussleitungen auf müssen in die Verbrauchszentren im Süden und See bis zu dem Punkt an Land, an dem die Energie Westen befördert werden. ins deutsche Stromnetz eingespeist wird. Zugleich ist die Energiewende das größte Zu- Bereits 2019 hatte TenneT die Ausbauziele der Bun- kunftsprojekt, das es in Deutschland je gegeben desregierung von 6,5 Gigawatt bis zum Jahr 2020 hat. Denn künftig soll in Deutschland mehr Strom für nachhaltigen Nordsee-Windstrom erfüllt und aus erneuerbaren Energien gewonnen werden, sogar deutlich übertroffen. Die bis heute realisierten so dass wir mittelfristig auf Strom aus Kernenergie Projekte zum Anschluss von Windparks auf See und langfristig auch auf Strom aus Kohlekraft- transportieren bereits über sieben GW Offshore- werken verzichten können. Windenergie, weit Windenergie an Land. Bis 2027 stellt TenneT noch auf dem Meer erzeugt, ist eine der wesentlichen vier weitere dieser Netzanbindungen in der Nordsee Säulen der Energiewende. Um dieses Vorhaben fertig. Insgesamt stehen dann über zehn GW Über- umzusetzen, hat die Bundesregierung konkrete tragungskapazität zur Verfügung, um Strom an Ziele festgelegt: Bis 2020 sollen Offshore-Wind- Land zu bringen. Genug, um rund 12,5 Millionen energieanlagen mit einer Kapazität von 6,5 Giga- Haushalte mit erneuerbarer Energie zu versorgen. watt (GW) ans Netz angeschlossen werden. Von 2018 bis 2028 wird TenneT etwa 16 Milliarden Bis 2030 sollen dann insgesamt 20 GW zur Euro in das Offshore-Netz investieren; damit ist Verfügung stehen. Dies entspricht der Energie- TenneT der größte Investor in die Energiewende. ausbeute von etwa 20 Großkraftwerken. Unabdingbar bleibt zudem der weitere Ausbau des Netzes an Land. Dazu gehören internationale Anbindungen sowie der Bau wichtiger Nord-Süd- Verbindungen wie SuedLink und SuedOstLink. Damit der auf See erzeugte Strom auch dahin kommt, wo er gebraucht wird, muss der Netzausbau an Land Schritt halten mit dem Ausbau der erneuerbaren Energien.
4 Unsere Technik Höchstleistungen auf See und an Land Der Anschluss von Offshore-Windparks erfordert der Küste entfernt. Damit der in großen Mengen technische Höchstleistungen, denn der auf See produzierte Windstrom möglichst verlustarm ins erzeugte Strom muss in das Übertragungsnetz Höchstspannungsnetz an Land eingespeist eingespeist und zu den Verbrauchern transportiert werden kann, setzt TenneT Gleichstromkabel werden. Kleinere Windparks, die sich in Küsten- ein. Mit nur je einem Plus- und einem Minuspol nähe befinden, werden hierzu direkt per Dreh- schont diese Technik den Eingriff in die Natur und stromkabel mit dem Festland verbunden. Der ermöglicht schmale Trassen an Land. Auf seiner überwiegende Teil der Offshore-Windparks in der Reise zum Festland durchläuft der Strom mehrere Nordsee liegt jedoch weit über 100 Kilometer von Stationen: Konverterplattform Offshore-Windpark- Umspannstation Seekabel AC-Kabelverbindung DC-Kabelverbindung auf See auf See Offshore-Windpark-Betreiber TenneT Offshore-Umspannwerk Konverterplattform auf See Kabelverbindung auf See/Land Der gesamte auf See erzeugte In der Konverterplattform findet Der Strom wird über ein Gleich- Strom wird im Umspannwerk die Umrichtung von Dreh- in stromkabel durchs Meer und des Offshore-Windparks Gleichstrom statt. Zudem wird über Land zur landseitigen Kon- gebündelt und von dort per der Windstrom hier gefiltert, verterstation transportiert. (Bild Drehstromkabel zur Konverter- um die Regelung des Gesamt- zeigt Kabel vor der Verlegung.) plattform weitergeleitet. systems zu erleichtern.
5 Mit technischen Höchstleistungen bringen wir Energie von See an Land und tragen zur Versorgungs- sicherheit in Deutschland bei. Gleichstrom (DC) Drehstrom (AC) Höchst- spannungsnetz Konverterstation Umspannwerk an Land Deich Landkabel Wattkabel DC-Kabelverbindung an Land Konverter an Land Innovativer Direktanschluss In der landseitigen Konverter- TenneT entwickelt innovative Technologien, um Netzanschlüsse noch effi- station wird der Gleichstrom zienter und kosteneffektiver zu gestalten. Eine dieser Innovationen ist der 66-kV-Direktanschluss. Die Technologie ermöglicht erhebliche Kosten- zurück in Drehstrom gerichtet einsparungen, da die Windkraftanlagen direkt über 66-kV-Drehstromkabel und von dort aus über ein an die Offshore-Konverterplattform von TenneT angeschlossen werden. Umspannwerk in das Übertra- Erstens entfallen so die bislang für jeden Offshore-Windpark erforderlichen Umspannwerke. Zweitens sind keine 155-kV-Drehstromkabel zwischen der gungsnetz eingespeist. Offshore-Plattform von TenneT und den Umspannwerken der angeschlos- senen Windparks mehr notwendig. Stattdessen werden jeweils mehrere Windenergieanlagen des Windparks mit einem Drehstromkabel direkt an die Plattform angebunden. Im Projekt DolWin5 wird der innovative Direkt- anschluss erstmalig zum Einsatz kommen. Auch bei den drei folgenden noch fertigzustellenden Offshore-Netzanbindungen DolWin6, BorWin5 und BorWin6 kommt dieses Anschlusskonzept zum Einsatz. kV = Kilovolt
6 Unsere Technik: Durchdacht bis ins Detail Um die weit draußen auf dem Meer erzeugte Energie möglichst effizient an Land zu bringen, setzt TenneT auf See und an Land leistungsstarke Konverter und Übertragungskabel ein. Damit stehen den Windparks vor der Küste effiziente Netzanbindungen zur Verfügung, um große Mengen saubere Energie aus Offshore- Windkraft ins Stromnetz zu integrieren. Für die kurze Strecke: Drehstrom Für die lange Strecke: Gleichstrom Drehstrom bezeichnet einen dreiphasigen Wechsel- Für weit von der Küste entfernt liegende Offshore- strom für größere elektrische Leistungen. Die Dreh- Windparks wird die Hochspannungs-Gleichstrom- stromtechnik kommt vor allem beim Anschluss Übertragung (HGÜ) eingesetzt. Ihr Vorteil: von küstennahen Windparks mit geringeren Über- Im Vergleich zu Drehstrom können deutlich größere tragungskapazitäten zum Einsatz, da sie die Wind- Strommengen mit nur einem Kabelpaar je System energie auf kurzen Strecken technisch wie wirt- übertragen werden, je nach Entfernung sind zudem schaftlich am effizientesten transportiert. Der Strom die Verluste geringer. In der deutschen Nordsee gelangt direkt über ein See- und Landkabel zum werden Offshore-Windparks daher vorwiegend nächstgelegenen Netzknotenpunkt an Land. Hier per HGÜ-Technologie über See- und Erdkabel wird der Strom auf die Spannungsebene des angebunden. So können mit einem Standard-Netz- Höchstspannungsnetzes (380 oder 220 kV) trans- anschlusssystem 900 MW Leistung übertragen formiert und von dort direkt ins Übertragungsnetz und mehrere Windparks angeschlossen werden. von TenneT eingespeist. TenneT verfügt über mehr als zweitausend Kilo- meter HGÜ-Erdkabel in der Nordsee. Und auch an Land wurden bereits mehr als tausend Kilometer Erdkabel in Niedersachsen und Schleswig-Holstein unterirdisch verlegt. Seekabel 320-kV-HGÜ-Kabelsystem Seekabel* Kabeldurchmesser rund 13 cm Ein 320-kV-HGÜ-Kabelsystem mit einer Übertragungs- Gewicht rund 45 kg/m kapazität von bis zu 900 MW besteht aus zwei Kabel- Leiterquerschnitt 1.250 mm² (Durchmesser Kupferkern rund 4 cm) strängen, einem Plus- und einem Minus-Pol, die parallel und dicht beieinander verlegt werden. Insgesamt setzt TenneT bei den Netzanbindungsprojekten drei verschie- Geaderter Kupferleiter, dene Arten von Kabeln ein: See-, Watt- und Landkabel. in Längsrichtung versiegelt See- und Wattkabel sind kunststoffummantelt und Halbleitendes Einfassband und extrudierte Schicht bestehen aus einem Kupferleiter sowie einer Isolation Spezielles Isolierungsverbund- aus vernetztem Polyethylen. Landkabel sind ähnlich material auf VPE1-Basis aufgebaut, jedoch ohne Armierung gegen mechanische Halbleitende Schicht und W asser- Beschädigung. Kupfer ist zwar leitfähiger, aber aus schutzbarriere in L ängsrichtung Bleilegierungsummantelung Gewichtsgründen verfügen Landkabel meist über einen Aluminiumleiter, der den Transport erleichtert. Polyethylenummantelung An Land werden die Kabel in Abschnitten von etwa 750 bis 1.000 Metern verlegt und mit Muffen verbunden. Polyesterbandbettung Auf See wird das Kabel im Ganzen oder in wenigen Armierung aus verzinktem Abschnitten verlegt. Je nach Art des Kabels haben Stahldraht diese Durchmesser zwischen elf und 13 Zentimetern. Äußere Schutzhülle Die Lebensdauer der Kabel beträgt an Land etwa aus Polypropylen 40 Jahre, auf See sind es rund 30 Jahre. 1 Vernetztes Niederdruck-Polyethylen
7 Speziell. Mit besonderer technischer Ausrüstung (z. B. Spül- schlitten, Kabelverlegeschiff etc.) werden die Kabel im Meeresboden verlegt. Spannend. Sorgfältig. Bei der Verlegung von Alle Kabel werden noch Kabeln darf ein bestimmter in der Produktion im Werk Biegeradius nicht unter- auf Herz und Nieren geprüft schritten werden, da sonst und auch nach der Ver- die Funktionsfähigkeit nicht legung weiteren gründlichen sichergestellt werden kann. Tests unterzogen. Wattkabel* Landkabel* Landkabel * Exemplarische Kennzahlen des Projektes SylWin1 Kabeldurchmesser rund 13 cm Kabeldurchmesser rund 12 cm Gewicht rund 45 kg/m Gewicht rund 16 kg/m Leiterquerschnitt 1.700 mm² Leiterquerschnitt 2.400 mm² (Durchmesser Kupferkern rund 4,7 cm) (Durchmesser Aluminiumkern rund 6 cm) Geaderter Kupferleiter, in Längsrichtung versiegelt Geaderter Aluminiumleiter Halbleitendes Einfassband (Milliken1) und extrudierte Schicht Halbleitendes Einfassband Spezielles Isolierungsverbund- und extrudierte Schicht material auf VPE1-Basis Spezielles Isolierungsverbund- Halbleitende Schicht und W asser- material auf VPE2-Basis schutzbarriere in L ängsrichtung Halbleitende Schicht und Bleilegierungsummantelung Wasserschutzbarriere in Längsrichtung Polyethylenummantelung Metallabschirmung Polyesterbandbettung Polyethylenummantelung Armierung aus verzinktem Stahldraht 1 In Millikenleitern besteht der leitende Äußere Schutzhülle Kern aus mehreren Sektoren, deren aus Polypropylen Anordnung über die Kabellänge variiert, um Übertragungsverluste zu minimieren. 1 Vernetztes Niederdruck-Polyethylen 2 Vernetztes Niederdruck-Polyethylen
8 DolWin alpha Tiefer. 57 m Die Installationsarbeiten auf See finden in Wassertiefen BorWin beta 42,5 m von 27 bis 40 Metern statt, dies entspricht rund sieben bis zwölf Stockwerken eines Hochhauses. Mensch Brandenburger Tor 2m 26 m Höher. Weiter. Die Konverterplattform Die Konverterplattformen DolWin alpha misst aus- stehen teilweise über gehend von der Meeres- 100 Kilometer weit vom oberfläche 57 Meter. Zum Festland entfernt in der Vergleich: Das Brandenburger Nordsee. Sie sind von Land Tor ist 26 Meter hoch. somit nicht sichtbar.
Konverter „Steckdosen“ auf See und an Land 9 Damit der auf See erzeugte Windstrom effizient Nachdem der auf See erzeugte Strom die Offshore- transportiert und eingespeist werden kann, Konverterplattform erreicht hat, wird die Spannung müssen sowohl die Spannung als auch die mittels Leistungstransformatoren auf die Konverter- Stromart (Drehstrom/Gleichstrom) angeglichen Arbeitsspannung von 320 kV erhöht. In der Konver- werden. Dieser Prozess findet in zwei Konverter- terstation finden die eigentliche Umrichtung des -anlagen statt. Bei den bisher realisierten Projek- Drehstroms in Gleichstrom (±320 kV) und die ten wurde der auf See erzeugte Strom im wind- anschließende Glättung statt. Dies ist wichtig für die parkeigenen Umspannwerk gesammelt und von Regelung des Gleichstromsystems. Vom Gleich- dort mittels eines Drehstromkabels mit 155 kV strombereich führen die beiden Gleichstromkabel Spannung zur Konverterplattform geführt. Zu- (ein Plus- und ein Minuspol) von der Plattform herab künftig werden die Windparks direkt – konkret in den Meeresboden und von dort Richtung Fest- über 66-kV-Drehstromkabel – mit der Konverter- land zum so genannten Anlandungspunkt. Dieser plattform auf See verbunden. Erstens entfallen so Punkt markiert den Übergang von See an Land. die windparkeigenen Umspannwerke. Zweitens Von hier aus wird der Strom per Erdkabel zur land- sind keine 155-kV-Drehstromkabel zwischen der seitigen Konverterstation transportiert, dort zurück Offshore-Konverterplattform von TenneT und in Drehstrom gerichtet, auf die richtige Spannung den Umspannstationen der angeschlossenen transformiert und im dazugehörigen Umspannwerk Windparks mehr nötig. in das 380-kV-Netz von TenneT eingespeist. Drehstromschaltfeld Konverterstation an Land Luftkühler für flüssigkeitsgekühlte Ventile Umrichterventile Drosselhalle Transformatoren 320-kV-Gleichstrombereich Konverter an Land stellen mit dem dazugehörigen Umspannwerk den Knotenpunkt für die Einspeisung des Seestroms ins Netz dar.
10 Unsere Projekte Garanten für eine nachhaltige Energieversorgung TenneT baut und betreibt seit 2006 erfolgreich Anschlüsse für Offshore-Windparks in Deutschland. Darunter 2010 die weltweit erste, über 200 Kilometer lange Gleichstromverbindung zwischen einem Offshore-Windpark und dem Höchstspannungsnetz, BorWin1. Bis 2027 stellt TenneT vier weitere Projekte fertig, wodurch sich die Gesamtkapazität der TenneT Offshore-Projekte auf über 10 GW erhöht. alpha ventus BorWin1 BorWin2 AC · 66 km · 62 MW · Hagermarsch DC · 200 km · 400 MW · Diele DC · 200 km · 800 MW · Diele in Betrieb seit 2009 in Betrieb seit 2010 in Betrieb seit 2015 BorWin3 BorWin5 DC · 160 km · 900 MW · Emden/Ost DC · 230 km · 900 MW · Garrel/Ost in Betrieb seit 2019 Inbetriebnahme 2025
11 DolWin1 DolWin2 DC · 165 km · 800 MW · Dörpen/West DC · 135 km · 916 MW · Dörpen/West in Betrieb seit 2015 in Betrieb seit 2016 DolWin3 DolWin5 DolWin6 DC · 160 km · 900 MW · Dörpen/West DC · 130 km · 900 MW · Emden/Ost DC · 90 km · 900 MW · Emden/Ost in Betrieb seit 2018 Inbetriebnahme 2024 Inbetriebnahme 2023 HelWin1 HelWin2 DC · 130 km · 576 MW · Büttel DC · 130 km · 690 MW · Büttel in Betrieb seit 2015 in Betrieb seit 2015 Nordergründe Riffgat SylWin1 AC · 32 km · 111 MW · Inhausen AC · 80 km · 113 MW · Emden/Borssum DC · 205 km · 864 MW · Büttel in Betrieb seit 2017 in Betrieb seit 2014 in Betrieb seit 2015
12 Unsere Offshore-Projekte in Deutschland DK SylWin1 Sylt HelWin2 BorWin2 BorWin3 HelWin1 BorWin1 BorWin5 Helgoland Büttel DolWin6 DolWin1 DolWin2 Nordergründe DolWin5 DolWin3 alpha ventus Norderney Riffgat Hagermarsch Inhausen Borkum Emden/ Borssum Emden/Ost DE NL Diele Offshore Netzanbindungen: im Bau in Betrieb Dörpen/West Garrel/Ost
13 Unsere Offshore-Projekte in den Niederlanden Auch in den Niederlanden ist TenneT seit 2016 als wird in den nächsten Jahren acht baugleiche Netz- Übertragungsnetzbetreiber auf See für die Anbin- anschlüsse mit je 700 MW herstellen. Sie werden dung der Offshore-Windenergieanlagen zuständig. saubere Windenergie aus den küstennah gelegenen Windenergiezonen Borselle, Hollandse Kust Zuid Bis 2030 sollen Offshore-Windenergieanlagen mit und Hollandse Kust Noord sowie Hollandse Kust einer Kapazität von 10,6 GW schrittweise an das West und Ten Noorden van de Waddeneilanden an niederländische Stromnetz angebunden werden. Land bringen. Im Einklang mit dem Energieakkoord, einem na- tionalen Energieabkommen aus dem Jahr 2013, Für die übrigen 4 GW kommt Gleichstrom zum wird TenneT bis 2023 3,5 Gigawatt an das Netz Einsatz. Für den Anschluss der Windparks in der anschließen. Zusammen mit der bereits installierten weit von der Küste entfernt liegenden Windenergie- Offshore-Leistung von rund 1 GW ergibt sich bis zone IJmuiden Ver realisiert TenneT zwei innovative dahin eine Gesamtkapazität von 4,5 Gigawatt. Gleichstromverbindungen – erstmals weltweit mit Zwischen 2024 und 2030 plant TenneT zusätzlich einer Kapazität von 2 GW pro Netzanbindung. Ein 6,1 GW Offshore-Kapazität bereitzustellen. Damit Meilenstein in der Offshore-Netztechnik, da der erfüllt TenneT die Ziele aus dem Fahrplan der 2-GW-Anschluss mehr als die doppelte Kapazität niederländischen Regierung für den Ausbau der der derzeit von TenneT realisierten Offshore-Netz- Offshore-Windenergie bis 2030. anschlüsse aufweist. Von der gesamten Offshore-Kapazität wird TenneT 5,6 GW in Drehstromtechnik realisieren. TenneT setzt dabei auf ein standardisiertes Konzept und Ten Noorden van de Waddeneilanden AC · 700 MW · Inbetriebnahme 2026 2030 Hollandse Kust (noord) AC · 700 MW · Inbetriebnahme 2023 IJmuiden Ver Alpha DC · 2.000 MW · Inbetriebnahme 2027 IJmuiden Ver Beta DC · 2.000 MW · Inbetriebnahme 2029 Hollandse Kust (west) Alpha AC · 700 MW · Inbetriebnahme 2024 Hollandse Kust (west) Beta AC · 700 MW · Inbetriebnahme 2025 Hollandse Kust (zuid) Alpha AC · 700 MW · Inbetriebnahme 2021 Hollandse Kust (zuid) Beta AC · 700 MW · Inbetriebnahme 2022 Borssele Alpha AC · 700 MW · in Betrieb seit 2019 Borssele Beta AC · 700 MW Inbetriebnahme 2020
14 Unsere Herausforderung Besondere Rahmenbedingungen auf See und an Land TenneT bewegt sich mit den Projekten in einem und zum Küstenschutz zeitliche Baufenster von nur anspruchsvollen Umfeld. Für die Arbeiten auf See, wenigen Wochen pro Jahr. Nur außerhalb der Brut- im Watt und an Land muss TenneT strenge Auf- und Rastzeiten von Vögeln darf gebaut werden. lagen erfüllen. So müssen beim Rammen der Pfähle für die Installation der Konverterplattformen Probleme bereitet zudem alte Munition in der Nord- adäquate Schallschutzmaßnahmen zum Schutz see. Nach Schätzungen der deutschen Behörden der Tiere getroffen werden. Hinzu kommen die oft- lagern rund 1,3 Millionen Tonnen Kampfmittel, da- mals schwierigen Wetterverhältnisse. Temperatur, runter Granaten, Minen und Munition sowie 170.000 Wind und Wellen stellen TenneT hier vor besondere Tonnen chemische Kampfmittel auf dem Meeres- Herausforderungen. So sollen beispielsweise Kabel grund von Nord- und Ostsee. Sie wurden während erst bei Temperaturen von mindestens fünf Grad und nach dem Zweiten Weltkrieg hier entsorgt und Celsius verlegt werden. Auf See kann je nach Tätig- stellen heute ein Sicherheitsrisiko für Mensch und keit nur bis zu einer bestimmten Wellenhöhe gear- Natur dar. Mit der Räumung der Munitionsaltlasten beitet werden. Zudem bestehen für die Arbeiten im entlang der Kabeltrassen leistet TenneT einen wich- Nationalpark Wattenmeer aus Naturschutzgründen tigen Beitrag zur Sicherheit in der Nordsee. Das Wetter ist einer der wenigen Faktoren, die wir nicht beeinflussen können. Zugleich hat es großen Einfluss auf die Bauzeit. Kabel werden auf Rollenbahnen im Strandbereich ausgelegt. Deiche, Dünen und Watt werden unterbohrt. Die Kunststoffrohre werden in die Bohrungen eingezogen, später die Kabel eingeführt.
15 Innovativ. enneT setzt auf neuartige T Anwendungen in der Praxis wie den Einsatz von Robotern auf Offshore- Plattformen. Durchdacht. Kompetent. Mit innovativer und TenneT investiert in komplexer Technologie regelmäßige Sicherheits- trotzt TenneT den harschen Trainings und Schulungen, Nordseebedingungen. damit unsere Mitarbeiter einen guten Job machen können.
Bewusst. TenneT wertet die Lebens- räume zahlreicher Pflanzen und Tierarten auf. Nachhaltig. Schonend. Oberste Priorität bei allen Um sensible Bereiche wie TenneT-Projekten hat der Schutz von Mensch, Natur Deiche und Dünen zu schützen, werden Horizontal- Im Wattenmeer haben und Umwelt. bohrungen von über 1.000 Renaturierungsprojekte Meter Länge durchgeführt. einen hohen Stellenwert. Die Kompensationsmaß- nahmen leisten wichtige Starthilfe für einen natür- lichen Neuanfang.
Unsere 17 Verantwortung Schutz von Natur und Umwelt Der Schutz von Mensch und Umwelt hat bei Von 2008 bis 2015 hat TenneT zum Beispiel die TenneT höchste Priorität. Für TenneT ist es Voraussetzungen dafür geschaffen, dass aus dem daher selbstverständlich, mit innovativen Ostheller auf Norderney wieder eine naturnahe Techniken so ressourcenschonend und nach- Salzwiese entstehen kann. Die Fläche war vormals haltig wie möglich zu arbeiten. So hat TenneT entwässert worden, damit sie landwirtschaftlich zum Beispiel das Verfahren für die Kabelver- genutzt werden konnte. Dies führte zu einer ge- legung im Watt weiterentwickelt, um den ringen Artenvielfalt von Vögeln und Pflanzen. Dank sensiblen Boden so wenig wie möglich zu der Renaturierung der 66 Hektar großen Fläche beeinträchtigen. Eingriffe in die Natur lassen konnten sich hier wieder seltene Pflanzen- und sich bei diesen anspruchsvollen Projekten Vogelarten ansiedeln. jedoch nicht vermeiden. Auch auf der Insel Borkum und in deren Umgebung TenneT ist verpflichtet, diese unvermeidlichen sorgte TenneT 2018 dafür, dass Flächen im Dünen- Eingriffe in die Natur auszugleichen. So hat bereich und im Watt wieder ihren natürlichen Zu- TenneT bereits zahlreiche Naturschutzprojekte stand zurückgewinnen: Hier entfernte TenneT 1.000 entlang der Nordseeküste umgesetzt und Tonnen alter Fahrwegreste vom Strand, baute eine damit den Lebensraum vieler Tier- und Pflan- alte, funktionslose Betonplattform im Hafenbereich zenarten im Nationalpark Niedersächsisches zurück und ersetzte einen Schotterweg in den Wattenmeer aufgewertet. Dünen durch einen naturschonenden Bohlenweg. Naturschutz hat bei TenneT hohe Priorität. Eingriffe werden so naturschonend wie möglich durchgeführt.
18 Unsere Vision Nachhaltige Energieversorgung – heute und in Zukunft Gute Ideen und zukunftsweisende Innovationen Gas umgewandelte Strom nicht nur über bestehen- treiben TenneT jeden Tag aufs Neue an. Denn sie de Gasleitungen von der Nordsee ins Ruhrgebiet tragen wesentlich dazu bei, die Herausforderungen transportiert, sondern auch über Wasserstoff-Tank- der Energiewende jetzt und in Zukunft zu bewälti- stellen für Mobilität zur Verfügung stehen. Über die gen. Daher beteiligt TenneT sich an Pilotprojekten Speicherung in Kavernen kann das grüne Gas auch und Forschungsprogrammen zu einer ganzen in der Industrie zum Einsatz kommen. Bandbreite von Themen für eine nachhaltige und zukunftsfähige Energieversorgung. Neue Kabelgeneration: Kunststoffisolierte 525 kV Aus grünem Strom wird grünes Gas TenneT bereitet den Einsatz einer neuen Kabel- Wie kann regenerativer Strom als grünes Gas trans- generation vor: Kunststoffisolierte Kabel für die portiert und gespeichert werden? Antworten hierauf Spannungsebene von 525 Kilovolt. Sie machen sammelt TenneT gemeinsam mit Gasnetzbetreibern Offshore-Netzanbindungen noch wirtschaftlich- und verschiedenen Forschungseinrichtungen im er und ökologischer. Denn durch das höhere Pilotprojekt „ELEMENT EINS“. Spannungsniveau kann wesentlich mehr Strom als mit dem momentan noch branchenüblichen Im Mittelpunkt des Projektes steht folgende Frage: 320-kV-HGÜ-Kabelsystem übertragen werden. Wie kann sich überschüssiger Strom, z. B. saubere Dadurch werden einerseits die Energiekosten Windenergie von der Nordsee, in anderen Sektoren (Stromgestehungskosten) gesenkt. Andererseits nutzen lassen? Denn bis heute gibt es keine tech- werden die räumlichen und ökologischen Aus- nisch und wirtschaftlich überzeugende Lösung, wirkungen reduziert, da durch das höhere Span- um überschüssigen Strom zu speichern. TenneT nungsniveau weniger Kabel erforderlich sind, um ist sich bewusst, dass es neben der passenden hohe Leistungen von zwei Gigawatt und mehr zu Stromnetz-Infrastruktur auch leistungsfähiger übertragen. Speichertechnologien und alternativer Transport- lösungen bedarf, um die Energiewende erfolgreich TenneT und die anderen deutschen Übertagungs- zu meistern. Strom und Gas müssen sich in Zu- netzbetreiber haben mit Präqualifikationstests kunft gegenseitig ergänzen, damit das Energie- den Nachweis der technischen Marktreife für system zuverlässig bleibt. Die Power-to-Gas- diese Art von Kabeln – an Land und auf See – Technologie bietet hierfür erhebliches Potenzial. erbracht. Im Offshore-Bereich soll die neue Ka- Gemeinsam mit den beteiligten Gasnetzbetreibern belgeneration erstmalig im Rahmen des TenneT- plant TenneT daher den Bau einer 100 Megawatt Projektes IJmuiden Ver, der weltweit ersten Power-to-Gas-Pilotanlage. An einem Standort, 2-Gigawatt-Netzanbindung, eingesetzt werden. an dem vor allem Windenergie aus der Nordsee Onshore werden die neuen 525-kV-Kabel bei gesammelt wird, soll die Anlage schrittweise ab SuedLink und SuedOstLink zum Einsatz kommen. 2022 ans Netz gehen und grünen Strom in grünes Gas umwandeln, um so neue Speicherpotenziale Windenergie-Verteilkreuze in der Nordsee für erneuerbaren Strom zu erschließen. Den Part- Den Stromverbrauch Mitteleuropas allein durch nern geht es dabei um die umfassende Kopplung – saubere Windenergie decken? Was nach Science- also die intelligente Verbindung – der Sektoren Ener- Fiction klingen mag, ist TenneTs Vision für ein um- gie, Verkehr und Industrie. So kann der in grünes fassendes Gleichstromverteilnetz in der Nordsee.
19 Netzanschlusspunkt Das modulare Windenergie-Verteilkreuz-Konzept stellt eine technisch machbare Lösung dar, die an spezifische H2-Anschlusspunkt strukturelle Anforderungen angepasst werden kann. Das Konsortium ist für die Entwicklung, den Bau und P2X-Umwandlung den Betrieb von Windenergie-Verteilkreuz-Projekten gut aufgestellt. Umwandlung Gas in Strom Netzanschlusspunkt Stromanschluss H2-Anschlusspunkt H2-Anschluss P2X-Umwandlung Endnutzer Umwandlung Gas in Strom Wussten Sie Stromanschluss H2-Anschluss TenneTEndnutzer hat hierfür die Idee der Windenergie-Verteil- schon, dass ... kreuze (North Sea Wind Power Hubs) entwickelt, … unsere Gleichstrom-Projekte Kunstnamen die in Kombination mit Interkonnektoren bis zum haben, die an die geographische Lage in der Jahr 2045 bis zu 180 Gigawatt Offshore-Wind- Nordsee angelehnt sind? energie an die Übertragungsnetze der Nordsee- Anrainerstaaten anbinden sollen. In der westlichen Nordsee nahe Borkum die Projekte BorWin1, BorWin2, BorWin3 und Nach einer intensiven Bewertungsphase hat das BorWin5 sowie DolWin1, DolWin2, DolWin3 internationale Konsortium (bestehend aus TenneT, und DolWin5 vor der ostfriesischen Meeres- Energinet, Gasunie und Port of Rotterdam) im Som- bucht Dollart. mer 2019 die ersten Ergebnisse von Machbarkeits- Im östlichen Teil der Nordsee nördlich der studien, untersuchten Szenarien und Gesprächen Insel Helgoland die Projekte HelWin1 und mit politischen Entscheidungsträgern, führenden HelWin2 und westlich von Sylt gelegen das Offshore-Windparkentwicklern und Nichtregierungs- Projekt SylWin1. organisationen vorgestellt. Zentrales Ergebnis: Windenergie-Verteilkreuze in der Nordsee sind Für die Bezeichnung der Konverterplattformen technisch umsetzbar. Die relevanten Windkraft- auf See greifen wir auf den jeweiligen Projekt- kapazitäten in der Nordsee reichen von 70 bis namen und das griechische Alphabet zurück. 150 Gigawatt bis zum Jahr 2040 beziehungsweise Unsere Drehstrom- Projekte alpha ventus, bis zu 180 Gigawatt im Jahr 2045 und sollen nach Nordergründe und Riffgat sind nach den einem modularen, schrittweisen Ansatz ausgebaut Windparks benannt, die TenneT an das Netz und später auch mit Power-to-Gas-Anlagen kom- angeschlossen hat. biniert werden. Ein erstes Verteilkreuz mit einer Kapazität von 10 bis 15 Gigawatt könnte in den 2030er-Jahren in Betrieb gehen.
20 Glossar Windparks auf See an das Anlandungspunkt Damit ist der Punkt gemeint, an dem das Seekabel erstmalig das Stromnetz anzuschließen, ist Festland erreicht. Er markiert den Übergang von See an Land. Von hier aus wird der auf See erzeugte Strom per Erdkabel zur technisch aufwändig und sehr landseitigen Konverterstation transportiert. komplex. Diese Komplexität führt Bauzeitenbeschränkung zu vielen technischen Fachbe- Vorschriften, die die Bauzeit mit Blick auf den Küsten-, Natur- und Artenschutz einschränken. Ein Beispiel: Da im Nationalpark Watten- griffen, die für den Laien teilwei- meer nur außerhalb der Brutzeiten von Vögeln gebaut werden darf, gilt hier ein Zeitfenster für den Bau von nur wenigen Wochen, ge- se nur schwer verständlich sind. wöhnlich ab Mitte Juli bis Ende August. Ab September wiederum In diesem Glossar erläutern wir greift das Bauverbot aus Gründen des Küstenschutzes. die wichtigsten Begriffe. Drehstrom Als Drehstrom bezeichnet man dreiphasigen Wechselstrom, den man zur Übertragung großer Energiemengen nutzt. Im Haushalt und für kleinere Leistungen wird Einphasen-Wechselstrom verwen- det. Im Gegensatz zu Gleichstrom ändert er periodisch und in ste- ter Wiederholung die Richtung. Die drei Phasen dieser Wechsel- ströme – also das Auf und Ab der Sinuskurve bei jeder Drehung der Generatorachse um 360 Winkelgrade – sind um jeweils 120 Winkelgrade gegeneinander versetzt. So entsteht ein dreiphasiger Wechselstrom, dessen Sinuskurven sich gleichmäßig überlagern. Die Frequenz der Schwingung, d. h. die Zahl der Schwingungen pro Sekunde, beträgt im europäischen Verbundsystem 50 Hz). International wird Drehstrom häufig mit „Alternating Current“ (AC) bezeichnet. TenneT spricht bei Hoch- und Höchstspannungsleitun- gen von Drehstrom. + 120° 120° 120° U1 U2 U3 60 120 180 240 300 360 t= Zeit - Drehstrom (AC) Gleichstrom Als Gleichstrom wird ein elektrischer Strom bezeichnet, dessen Stärke und Richtung sich nicht ändert. International wird Gleich- strom auf Englisch mit „Direct Current“ (DC) bezeichnet. + t= Zeit - Gleichstrom (DC) Höchstspannung Spannungsbereich von 220 kV und höher; die oft als „Strom- autobahnen“ bezeichneten Übertragungsnetze nehmen den in den Großkraftwerken produzierten oder erneuerbar erzeugten Strom auf und transportieren diesen mit einer Höchstspannung von 380 bzw. 220 Kilovolt (kV) über große Entfernungen zu den Verbrauchsschwerpunkten. (Siehe auch Stromnetz)
21 HGÜ/Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung Die Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) ist ein Ver- fahren, mit dem große elektrische Leistungen bei sehr hohen Span- nungen (100 bis 1.000 kV) über sehr große Distanzen transportiert werden können. Möglichst hohe Spannungen werden gewählt, um die elektrischen Verluste bei der Übertragung von elektrischer Energie über große Distanzen zu minimieren. Horizontalbohrungen/Horizontalspülbohrverfahren (HDD-Verfahren) Das Horizontalspülbohrverfahren ist eine Bohrtechnik für Horizon- talbohrungen (englisch: Horizontal Directional Drilling/HDD). Damit können Leitungen für Strom unterirdisch verlegt werden, ohne dass hierfür Gräben ausgehoben werden müssen. Mit speziellem Gerät wird ein unterirdischer Kanal gebohrt, in den ein oder mehre- re leere Schutzrohre eingeführt werden. In diese Rohre können dann später Stromkabel eingezogen werden. Das Verfahren eignet Horizontalbohrungen: In die Kunststoffrohre werden später die sich besonders in umweltsensiblen Bereichen, etwa im Bereich eigentlichen Kabel eingezogen. des Wattenmeers oder bei der Querung von Deichen und Dünen, da die Erdarbeiten auf ein Minimum beschränkt werden können. Auch fließende Gewässer, Straßen oder Schienen können mit die- sem Verfahren unterquert werden. Die Bohrungen können über tausend Meter lang sein und bis auf Zentimeter genau gesteuert werden. Südbohrungen Eintrittspunkt Am Leuchtturm Eintrittspunkt Austrittspunkt Watt Phase 1: Phase 2: Phase 3: Pilotbohrung Räumen Rohreinzug Konverterstation Büttel Schematische Darstellung der Phasen einer Horizontalbohrung Muffen Konverter Muffen sind Verbindungsstücke, mit denen einzelne Kabelabschnitte Ein Konverter richtet Drehstrom in Gleichstrom um und umgekehrt. miteinander verbunden werden. An Land kommen deutlich mehr Je nach Richtung der Übertragung arbeiten Konverter als Gleich- Muffen zum Einsatz als auf See, da Erdkabel nur in Teilstücken von richter (Drehstrom in Gleichstrom) oder als Wechselrichter (Gleich- etwa 750 bis 1.000 Metern verlegt werden können. Dies ist erfor- strom in Drehstrom). derlich, da längere Kabelabschnitte aus Gewichtsgründen nicht auf Auf See wird der in den Windparks produzierte Strom auf der öffentlichen Straßen transportiert werden können. Auf See können Konverterplattform von Drehstrom in Gleichstrom umgerichtet. Kabel teilweise im Ganzen bzw. mit deutlich weniger Muffen als an An Land wird der von See kommende Gleichstrom in der Kon- Land verlegt werden, da es hier keine Transportbeschränkungen verterstation wieder in Drehstrom umgerichtet. gibt. Spezielle Kabelleger können teils mit einer Fahrt die gesamte Kabellänge transportieren und verlegen. Konverterplattform Seeseitiges Bauwerk, das den in den Windparks auf See produ- Niederspannung zierten Strom von Drehstrom in Gleichstrom umrichtet. Über ein Spannungsbereich bis 1 kV; Niederspannungsnetze sind für die Fein- See- und Landkabel ist die Konverterplattform auf See mit der verteilung von Strom zuständig. Private Haushalte, kleinere Industrie- Konverterstation an Land verbunden. Die Konverterplattform betriebe, Gewerbe und Verwaltung beziehen hierüber ihren Strom. selbst ist Bestandteil der HGÜ-Verbindung. Die Niederspannung entspricht dem „Strom aus der Steckdose“. Konverterstation Offshore Landseitiges Bauwerk, das den von See kommenden Gleichstrom Das Adjektiv offshore kommt aus dem Englischen und bedeutet wieder in Drehstrom umrichtet. Die Konverterstation an Land ist so viel wie „vor der Küste“. ebenfalls Teil der HGÜ-Verbindung. Offshore-Windpark (OWP) Landkabel Die Bezeichnung wird für Windparks verwendet, bei denen die Bezeichnung für ein stromführendes Kabel, das unter der Erde Fundamente der Windkraftanlagen im Meer stehen. OWP er- verlegt wird. reichen deutlich höhere Winderträge als Windparks an Land.
22 TenneT ist einer der führenden Übertragungsnetzbetreiber in Europa. Mit rund 23.000 Kilometern Hoch- und Höchstspannungsleitungen in den Niederlanden und Deutschland bieten wir eine zuverlässige und sichere Stromversorgung für 41 Millionen Endverbraucher. Wir erzielen mit rund 4.500 Mitarbeitern einen Umsatz von 4,2 Mrd. Euro. Gleichzeitig sind wir einer der größten Investoren in nationale und grenzübergreifende Übertragungsnetze an Land und auf See, die die nordwesteuropäischen Strommärkte verbinden und die Energiewende ermöglichen. Als verantwortungsbewusstes, engagiertes und vernetztes Unternehmen handeln wir dabei mit Blick auf die Bedürfnisse der Gesellschaft. Taking power further TenneT TSO GmbH Bernecker Straße 70 95448 Bayreuth Deutschland T +49 (0)921 50740-0 F +49 (0)921 50740-4095 E info@tennet.eu Twitter @TenneT_DE Instagram @tennet_de www.tennet.eu © TenneT TSO GmbH – Januar 2020 Nichts aus dieser Ausgabe darf ohne ausdrückliche Zustimmung der TenneT TSO GmbH vervielfältigt oder auf irgendeine andere Weise veröffentlicht werden. Aus dem Inhalt des vorliegenden Dokuments können keine Rechte abgeleitet werden. MA 19-207
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