Energie & Umwelt

Übertragungskapazität des Stromnetzes um bis zu 20% und mehr erhöhen

Wieviel Strom eine Freileitung transportieren kann hängt stark von der Temperatur ab. Bei Erwärmung dehnen sie sich aus und hängen durch, was sich negativ auf den Stromdurchsatz auswirkt. Gleichzeitig wird der zulässige Stromfluss nach der Annahme berechnet, dass die Umgebungstemperatur 35 °C beträgt. Daraus ergeben sich je nach Wetterlage Reserven, die sich aus der normierten Temperaturannahme für den Leitungsbetrieb und dem tatsächlichen Zustand der Leitung ergeben. Bei günstigen Wetterlagen können die Übertragungskapazitäten um bis zu 20 Prozent und mehr erhöht werden. Netzbetreiber setzen daher bereits verschiedene Verfahren des Freileitungs-Monitoring ein, um die Netzkapazitäten kurzfristig zu erhöhen. Die Übertragungsnetzbetreiber Amprion und envia Verteilnetz testen derzeit ein neuartiges energieautarkes Sensornetzwerk zur Überwachung von 110-kV- und 380-kV-Leitungen. Es wird im Projekt „ASTROSE“ gemeinsam mit den Fraunhofer-Instituten für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM in Berlin und das für Elektronische Nanosysteme ENAS in Chemnitz sowie weiteren Forschungs- und Industriepartnern entwickelt. Das energieautarke Sensornetzwerk ist einfach nachrüstbar und benötigt keine zusätzliche Infrastruktur. Die Sensorknoten werden in Abständen von rund 500 Metern am Leiterseil angebracht und messen unter anderem den Neigungswinkel des Seils, den Stromfluss, die Temperatur und die Windbewegungen. Die Messwerte werden dann von einem Sensorknoten zum nächsten bis an das nächste Umspannwerk gefunkt und dort in das zentrale Überwachungs- und Steuerungssystem der Netzbetreiber eingespeist. Die notwendige Energie beziehen die Sensorknoten dabei aus dem elektrischen Feld, das die Leiterseile umgibt. Das ASTROSE-Sensornetz hilft somit, die Kapazitäten von Stromleitungen besser auszunutzen, sowie auch gefährliche Leitungsdurchhänge zu melden, wie sie im Winter durch Eisbildung entstehen können.
Vor kurzem hatte ThyssenKrupp VDM ein neuartiges Hochspannungskabel vorgestellt, mit einer um den Faktor 4 reduzierten Wärmedehnung bei gleichzeitig hoher mechanischer Festigkeit, was somit einen höheren Stromdurchfluss ermöglicht. Beide Innovationen erhöhen die Kapazität des vorhandenen Stromnetzes und haben das Potential, den Bedarf am Neu- und Zubau von Überlandleitungen stellenweise zu verringern.
 

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