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Fachplanung Energie

Fachplanung Energie. Hochspannungsfreileitung Gasdruckleitung. Hochspannungsleitung. Warum Hochspannung? (Formel, Rechnung, Faustformel, Spannungsebenen) Warum Freileitung statt Erdkabel? Welcher Raumanspruch? Welche Konflikte? Welche Vermeidungsmöglichkeiten?.

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  1. Fachplanung Energie • Hochspannungsfreileitung • Gasdruckleitung 1 „Sektorale Planung I“ - TU Berlin - ISR - SoSe 2007

  2. Hochspannungsleitung • Warum Hochspannung? (Formel, Rechnung, Faustformel, Spannungsebenen) • Warum Freileitung statt Erdkabel? • Welcher Raumanspruch? • Welche Konflikte? • Welche Vermeidungsmöglichkeiten? 2 „Sektorale Planung I“ - TU Berlin - ISR - SoSe 2007

  3. Strom - Widerstand und Hochspannung „Jede Leitung setzt dem elektrischen Strom einen Widerstand entgegen, der durch elektrische Spannung überwunden werden muss.“ • 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 3 „Sektorale Planung I“ - TU Berlin - ISR - SoSe 2007

  4. Widerstand und Hochspannung II Leistung: 100 MW Fernleitung: 3 Ohm a) Verlustleistung bei 20 kV-Leitung? b) Verlustleistung bei 380 kV-Leitung? 4 „Sektorale Planung I“ - TU Berlin - ISR - SoSe 2007

  5. 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 V Quelle: VDN (Verband der Netzbetreiber), http://www.vdn-berlin.de/stromweg.asp 5 „Sektorale Planung I“ - TU Berlin - ISR - SoSe 2007

  6. 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) • Kunde VDN, EDNA-Glossar, http://www.vdn-berlin.de/energielexikon.asp Grundzüge des Energiewirtschaftsrechts, Theobald/ Theobald, C.H. Beck-Verlag, 2001 6 „Sektorale Planung I“ - TU Berlin - ISR - SoSe 2007

  7. Energieverteilung - Strom 7 „Sektorale Planung I“ - TU Berlin - ISR - SoSe 2007

  8. 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 Kommunen • KonzessionsabgabenVO: http://bundesrecht.juris.de/bundesrecht/kav/gesamt.pdf 8 „Sektorale Planung I“ - TU Berlin - ISR - SoSe 2007

  9. Energieverteilung Karte der Stromnetzbetreiber Stand 2003 Zum 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 VDN, http://www.vdn-berlin.de/global/downloads/Publikationen/DatenFakten/Daten+Fakten2004.pdf http://www.vdn-berlin.de/global/downloads/Publikationen/DatenFakten/Regelzonen2003.pdf 9 „Sektorale Planung I“ - TU Berlin - ISR - SoSe 2007

  10. Freileitungs-Mast 110 kV 220 kV 380 kV Anzahl 121.377 33.447 29.215 Höhe 35 m 45 m 60-75 m Breite 15 m 22 m 30 m Abstand lt. A-L 30 m 40 m 50 m Korridor 75 m 102 m 130 m Mastabstand 250 m 350 m 450 m Trassenlänge 35.000 8.100 km 11.616 km Einfluss BL 2.625 km² 826 km² 1.510 km² Anteil Bund 0,73 % 0,23 % 0,42 % 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.htm http://www.wesertal.de/deutsch/aktuelles/stromnews/lexikon/n.htm http://www.vdn-berlin.de/daten_und_fakten.asp http://www.bundesnetzagentur.de 10 „Sektorale Planung I“ - TU Berlin - ISR - SoSe 2007

  11. Energieverteilung unterirdisch, d.h. in Kabelausführung 1993: ca. 64% 2003: ca. 71% http://www.jenskleemann.de/wissen/bildung/wikipedia/s/st/stromnetz.html Quelle: VDN, Stand Mai 2002 http://www.vdn-berlin.de/daten_und_fakten.asp 11 „Sektorale Planung I“ - TU Berlin - ISR - SoSe 2007

  12. Verbundnetz Trassenlänge: 19.700 km 380 kV: 11.616 km 220 kV: 8.084 km Quelle: VDN (Verband der Netzbetreiber) http://www.vdn-berlin.de/global/downloads/Publikationen/DatenFakten/DeutschesNetz2003.pdf 12 „Sektorale Planung I“ - TU Berlin - ISR - SoSe 2007

  13. 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 13 „Sektorale Planung I“ - TU Berlin - ISR - SoSe 2007

  14. 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 14 „Sektorale Planung I“ - TU Berlin - ISR - SoSe 2007

  15. Verbindung Leistung in 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 Hochspannungsgleichstromübertragung „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 Quelle: Deutsche Verbundgesellschaft, Heidelberg http://www.strom.de/wysstr/stromwys.nsf/WYSFrameset1?Readform&JScript=1& 15 „Sektorale Planung I“ - TU Berlin - ISR - SoSe 2007

  16. Konflikte Freileitungen • Trassenfreihaltung • Landschaftsbild • Vogelschlag (Leitungsanflug, Stromschlag Leiter/Mast) • 400-700 Vögel je Leitungskilometer und Jahr • Infraschall (Brummton) • Elektrosmog http://www.pfalzwerke.de/pfalzwerke/presse/1358.php http://www.datadiwan.de/netzwerk/index.htm?/esmog/es_97_03.htm http://www.narda-sts.de/pdf/fachartikel/29_studarb.pdf Anke 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 Zugvogelsammlung bei Hassloch, http://de.wikipedia.org/wiki/Zugvogel Vogelschutz am 20 kV-Mast http://www.pfalzwerke.de/pfalzwerke/presse/1358.php Fliegende Säge zur Trassenfreihaltung http://www.nabu.de/m05/m05_03/01520.html 16 „Sektorale Planung I“ - TU Berlin - ISR - SoSe 2007

  17. Konflikte Freileitungen Elektrosmog im Niederfrequenzbereich (50 Hertz) http://www.narda-sts.de/pdf/fachartikel/29_studarb.pdf • Elektrische Feldstärke Maßeinheit: Volt/Meter V/A • Magnetische Feldstärke Maßeinheit: Mikro-Tesla (µT) Abstand gem. Abstandsleitlinie • 110 kV: 30 m (45 m) • 220 kV: 40 m (62 m) • 380 kV: 50 m (80 m) 17 „Sektorale Planung I“ - TU Berlin - ISR - SoSe 2007

  18. 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 18 „Sektorale Planung I“ - TU Berlin - ISR - SoSe 2007

  19. 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 MonitoringLeitungstemperatur • 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.pdf Brakelmann-Gutachten: http://www.wind-energie.de/informationen/downloads/brak-studie%20.pdf 19 „Sektorale Planung I“ - TU Berlin - ISR - SoSe 2007

  20. 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.pdf http://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/ 20 „Sektorale Planung I“ - TU Berlin - ISR - SoSe 2007

  21. Erdkabel versus Freileitung • Bau einer 110 kV-Leitung seit 10 Jahren umstritten, Beeinträchtigung der historischen Altstadt von Treuenbrietzen; Forderung nach Erdkabel 21 „Sektorale Planung I“ - TU Berlin - ISR - SoSe 2007

  22. Welche Vermeidungsmöglichkeiten? • Erdkabel • Hochspannungsgleichstrom • Bündelung, vorbelastete Räume • vorhandene Freileitungstrassen, Straßen, Schienen • Umgehung LSG, NSG • Sichtschutz: Topographie (Senken), Waldstreifen 22 „Sektorale Planung I“ - TU Berlin - ISR - SoSe 2007

  23. 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 unterirdisch zu 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) 23 „Sektorale Planung I“ - TU Berlin - ISR - SoSe 2007

  24. Gasleitung • Rohstoffherkunft • Netzaufbau • Bedeutung • Konflikte 24 „Sektorale Planung I“ - TU Berlin - ISR - SoSe 2007

  25. 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 km Quelle: BGW 25 „Sektorale Planung I“ - TU Berlin - ISR - SoSe 2007

  26. Bedeutung • Erdgasanteil • 46 % Gesamtwohnungsbestand • 75 % Neubauwohnung Quelle: BGW 26 „Sektorale Planung I“ - TU Berlin - ISR - SoSe 2007

  27. Bedeutung Umweltverträglichkeit: 27 „Sektorale Planung I“ - TU Berlin - ISR - SoSe 2007

  28. 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. Fragmentierung Wichtigste Instrumente zur Bewertung eines Planungsraumes: UVP, FFH-Prüfung, Eingriffsregelung 28 „Sektorale Planung I“ - TU Berlin - ISR - SoSe 2007

  29. Vermeidung und Minimierung Bündelung: • Verkehrswege, Ver- und Entsorgungsleitung • Nutzung 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 29 „Sektorale Planung I“ - TU Berlin - ISR - SoSe 2007

  30. 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 30 „Sektorale Planung I“ - TU Berlin - ISR - SoSe 2007

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