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

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1 1 Sektorale Planung I - TU Berlin - ISR - SoSe 2007 Fachplanung Energie Hochspannungsfreileitung Gasdruckleitung

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

3 3 Sektorale Planung I - TU Berlin - ISR - SoSe 2007 Strom - Widerstand und Hochspannung Gesetze I Leistung: P = U x I II Widerstand: R = U / I oder U = R x I II in I (Leitungsverlust): P v = R x I 2 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? Jede Leitung setzt dem elektrischen Strom einen Widerstand entgegen, der durch elektrische Spannung überwunden werden muss.

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

5 5 Sektorale Planung I - TU Berlin - ISR - SoSe 2007 Spannungsebenen Konsequenz: Widerstand senken, Stromstärke verringern, Spannung erhöhen (transformieren) Regel für Stromtransport: 1 kV je 1 km Netzweg Niederspannung: bis V Mittelspannung: > V bis V Hochspannung: > V V Höchstspannung: über V (150, 220, 380 kV) Erzeugung: V Quelle: VDN (Verband der Netzbetreiber),

6 6 Sektorale Planung I - TU Berlin - ISR - SoSe 2007 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, Grundzüge des Energiewirtschaftsrechts, Theobald/ Theobald, C.H. Beck-Verlag, 2001

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

8 8 Sektorale Planung I - TU Berlin - ISR - SoSe 2007 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 KonzessionsabgabeKonzessionsabgabe als bedeutende Einnahmequelle der Kommunen KonzessionsabgabenVO: Endkunde

9 9 Sektorale Planung I - TU Berlin - ISR - SoSe 2007 Energieverteilung VDN, berlin.de/global/downloads/Publikationen/DatenFakten/Daten+Fakten2004.pdfhttp://www.vdn- berlin.de/global/downloads/Publikationen/DatenFakten/Daten+Fakten2004.pdf 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 Ermittlungen gegen 800 Personen wegen Energiekonzernreisen München - 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

10 10 Sektorale Planung I - TU Berlin - ISR - SoSe 2007 Energieverteilung Flächeninanspruchnahme: Mittelsp.-Korridore: 0,9 % km x 0,04 km = km² 20 – 380 kV: 2,3 % Abstandsleitlinie Bbg s. df Anzahl Höhe35 m45 m60-75 m Breite15 m22 m30 m Abstand lt. A-L30 m40 m50 m Korridor75 m102 m130 m Mastabstand250 m350 m450 m Trassenlänge km km Einfluss BL2.625 km²826 km²1.510 km² Anteil Bund0,73 %0,23 %0,42 % Freileitungs-Mast 110 kV220 kV380 kV

11 11 Sektorale Planung I - TU Berlin - ISR - SoSe 2007 Energieverteilung unterirdisch, d.h. in Kabelausführung 1993: ca. 64% 2003: ca. 71% Quelle: VDN, Stand Mai 2002

12 12 Sektorale Planung I - TU Berlin - ISR - SoSe 2007 Verbundnetz Trassenlänge: km 380 kV: km 220 kV: km Quelle: VDN (Verband der Netzbetreiber)

13 13 Sektorale Planung I - TU Berlin - ISR - SoSe 2007 Verbundnetz – Ausbaubedarf für EE Dena-Netzstudie: Ausbaubedarf an Land bis 2015 aufgrund Einspeisung Erneuerbarer Energien: 850 km (5 %) a-netzstudie_1_zusammenfassung.pdf a-netzstudie_1_zusammenfassung.pdf

14 14 Sektorale Planung I - TU Berlin - ISR - SoSe 2007 Verbundnetz Quelle: DVG-Jahresbericht e16.htm Jahresbericht2000.pdf/$file/DVG-Jahresbericht2000.pdf

15 15 Sektorale Planung I - TU Berlin - ISR - SoSe 2007 Hochspannungsgleichstromübertragung VerbindungLeistung in MW Länge in km Inbetriebnahme Deutschland-Schweden (Lübeck/Herrenwyk-Kruseberg) , davon 220 Seekab Deutschland-Dänemark (Bentwisch-Bjaeverskov) , davon 52 Seekabel 1996 Deutschland-Island2 x Deutschland-Norwegen (Brunsbüttel-Farsund) Deutschland-Norwegen (Maade-Farsund) Quelle: Deutsche Verbundgesellschaft, Heidelberg Nach 2030 leistet die Stromversorgung durch überregionalen Import von Elektrizität aus erneuerbaren Quellen mittels Hochspannungs-Gleichstrom- Übertragungsleitungen (HGÜ) einen zunehmend wichtigen Beitrag. UBA 2003,

16 16 Sektorale Planung I - TU Berlin - ISR - SoSe 2007 Konflikte Freileitungen Trassenfreihaltung Landschaftsbild Vogelschlag (Leitungsanflug, Stromschlag Leiter/Mast) Vögel je Leitungskilometer und Jahr Infraschall (Brummton) Elektrosmog Anke Schumacher, Die Berücksichtigung des Vogelschutzes an Energiefreileitungen im novellierten Bundesnaturschutzgesetz, Naturschutz in Recht und Praxis: Heft 1, 2002, Zeitschrift/Nrpo_Heft1.pdfhttp://www.naturschutzrecht.net/Online- Zeitschrift/Nrpo_Heft1.pdf Vogelschutz am 20 kV-Mast werke/presse/1358.php Fliegende Säge zur Trassenfreihaltung Zugvogelsammlung bei Hassloch,

17 17 Sektorale Planung I - TU Berlin - ISR - SoSe 2007 Konflikte Freileitungen Elektrosmog im Niederfrequenzbereich (50 Hertz) 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)

18 18 Sektorale Planung I - TU Berlin - ISR - SoSe 2007 Warum Freileitung statt Erdkabel? Erdkabel verdrängen Freileitungen auch auf Hoch- und Höchstspannungsebene (Höchstspannung ab 220 kV: 4% = km) Müller Städtebau S. 485

19 19 Sektorale Planung I - TU Berlin - ISR - SoSe 2007 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 Monitoring Leitungstemperatur Genehmigung: Erdkabel: Jahre, Freileitung Jahre. Ökonom. Verluste durch Wartezeit können für Betreiber höher sein als Netzausbaumaßnahmen selbst Brakelmann-Gutachten:

20 20 Sektorale Planung I - TU Berlin - ISR - SoSe 2007 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( ) 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) November 2005, Münsterland: 82 Masten (110 kV) weggeknickt, Höchstbelastung um das 14-Fache überschritten, Menschen z.T. mehrere Tage ohne Strom Muensterland/site__1660/

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

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

23 23 Sektorale Planung I - TU Berlin - ISR - SoSe 2007 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) 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)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)

24 24 Sektorale Planung I - TU Berlin - ISR - SoSe 2007 Gasleitung Rohstoffherkunft Netzaufbau Bedeutung Konflikte

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

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

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

28 28 Sektorale Planung I - TU Berlin - ISR - SoSe 2007 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

29 29 Sektorale Planung I - TU Berlin - ISR - SoSe 2007 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

30 30 Sektorale Planung I - TU Berlin - ISR - SoSe 2007 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


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