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380/220 kV-Leitung Beznau-Birr, Teilverkabelung Riniken
Stellungnahme zur Beschwerdeantwort der AXPO AG vom 04. November 2010 (Brakelmann 3)
Vorwort des Verfasser
Dies ist nun die dritte Stellungnahme, die der Verfasser zur Frage einer möglichen Zwischenverkabelung im Bereich Riniken abzugeben hat, und zwar zur Vorlage beim höchsten Schweizer Gericht, dem Schweizerischen Bundesgericht.
Auch in dieser Stellungnahme ist der Verfasser um Neutralität und um sachgerechte Positionen bemüht.
Natürlich muß jedes Land für sich und unter den für dieses Land entscheidenden Aspekten und Randbedingungen die Frage: Freileitung oder Kabel bzw. Zwischenverkabelung entscheiden, und zwar einerseits fallweise, zum anderen aber auch generell (präjudizierende Wirkung etc.). Man wird zu entscheiden haben, ob die Vermeidung bestimmter Beeinträchtigungen durch eine Freileitung ein höheres Gewicht hat als beispielsweise betriebliche Nachteile eines komplexeren, zwischenverkabelten Systems oder auch höhere Investitionskosten, die bei 380-kV-Kabeln in der Regel gegeben sind.
Die Art und Weise, wie die Diskussion hier zur Zeit geführt wird, erinnert den Verfasser an ähnliche Verfahren, wie sie in der Bundesrepublik Deutschland abgelaufen sind. Gemeint ist explizit eine Vermeidungs-Argumentation des Netzbetreibers, der sich den gegebenen Optimierungsmöglichkeiten bei den Kabelvarianten verschließt und nur unter ungünstigen Annahmen vergleicht.
In Deutschland hat sich diese Diskussion im Zusammenhang mit den Pilot-Trassen des EnLAG (Energieleitungs-Ausbaugesetz) gewandelt: der Verfasser stellt hier bei den Netzbetreibern ernsthafte Bereitschaft und den Willen zur Realisierung der erforderlichen Zwischenverkabelungen fest. Dies äußert sich beispielsweise in Kooperationen mit den Forschungseinrichtungen mit dem Ziel, offene Fragen zu klären und optimale Lösungen zu erarbeiten, verbunden mit einer großen Offenheit bei den Gesprächen mit den beteiligten Bürgern. In einigen Fällen scheint sich diese Haltung der Netzbetreiber bereits durch eine vergrößerte Akzeptanz der fraglichen Trassen auszuzahlen, woraus Folgerungen für vergleichbare Verfahren gezogen werden könnten.
Rheinberg, im Januar 2011
H. Brakelmann

380/220 kV-Leitung Beznau-Birr, Teilverkabelung Riniken (Brakelmann 2)
Anmerkungen zu den Stellungnahmen von Nordostschweizerische Kraftwerke AG (NOK), Eidgenössisches Starkstrominspektorat (ESTI), SWISSGRID, Prof. Fröhlich/Prof. Glavitsch, UVEK/BAFU
Einleitung und Kurzfassung
Der Verfasser war von der
Gemeinde Riniken und privaten Einsprechern beauftragt
worden, die technischen Ausführungen und die
wirtschaftlichen und ökologischen Aussagen zu den
betrachteten Kabelvarianten in der Studie [1] der
Nordostschweizerische Kraftwerke AG (NOK) zu begutachten.
Die Ergebnisse dieser Begutachtung sind in der Studie
[2] zusammengefasst.
Inzwischen sind beim Schweizerischen Bundesverwaltungsgericht Stellungnahmen zu dieser Studie [2] eingegangen, die im Folgenden auf Wunsch der Gemeindeverwaltung Riniken und privater Einsprecher kommentiert werden sollen. Es sind dies im Einzelnen die Stellungnahmen lt. Schrifttumsverzeichnis: [3] NOK Stellungnahme zur "Begutachtung der NOK-Studie" Nordostschweizerische Kraftwerke AG, Oktober 2009 [4] ESTI Stellungnahme zur "Begutachtung der NOK-Studie" Eidgenössisches Starkstrominspektorat, November 2009 [5] swissgrid Anschreiben NOK; Strategisches Übertragungsnetz Stellungnahme, 06.10.2009 [6] K. Fröhlich Stellungnahme zu den Studien NOK-2004 / Prof. Brakel- H. Glavitsch mann 2009 bezüglich der Teilverkabelung-Riniken Baden, Oktober 2009 [7] UVEK/BAFU Stellungnahme zur "Begutachtung der NOK-Studie" Vernehmlassung im Beschwerdeverfahren, Oktober 2009
In der vorliegenden Studie
geht der Verfasser auf die wesentlichen Argumente und
Entgegenhaltungen in den obengenannten Stellungnahmen ein
und versucht, über sachgerechte Abwägungen aller
Argumente den technisch/wirtschaftlichen Vergleich nach
[2] über weitere, für alle Seiten
akzeptable Varianten zu ergänzen. Hierzu zählt vor
allem, daß die in den Entgegenhaltungen [3],
[4], [6] infrage gestellten
Optimierungsmöglichkeiten: a) 380-kV-VPE-Kabel mit
Leiterquerschnitt 3200 mm2 und b) Einsatz eines
hochwärmeleitfähigen Spezialbetons hier nicht
weiter vertieft werden (obwohl die zeitnahe
Liefermöglichkeit durch einen Kabelhersteller
bestätigt wird). Vielmehr wird nachgewiesen, daß
auch mit normalem 5 Magerbeton und mit 380-kV-VPE-Kabeln mit
einem Leiterquerschnitt von 2500 mm2, die von einer
größeren Zahl von Kabelherstellern geliefert
werden können, Lösungen gegeben sind, und zwar
sowohl für die direkte Erdverlegung (Rohrblock) wie
auch für eine Tunnellösung.
Wegen des begrenzten Zeitrahmens wurde zu den Kabelkosten nur ein Angebot einholt. Dieses Angebot der Firma nkt cables weist aus, daß die Kabelpreise unter Druck geraten sind, so daß trotz stark angestiegener Metallpreise die Kabelkosten geringer sind als in [2]. Den Ausführungen in [3] und [6] folgend, wird bei der Auslegung der Kabelanlage und bei den Kostenberechnungen eine komplette, fertig installierte Reservelänge berücksichtigt.
Die Kosten der Freileitung werden aus [1] übernommen, obwohl inzwischen die Rohstoffpreise stark angestiegen sind. Während in [3] und [4] ohne weitere Untersuchung lediglich Bedenken hinsichtlich der Transportbedingungen erhoben werden, ergibt eine konkrete Überprüfung optimale Transportbedingungen zur Baustelle. Durch Umspulen des Kabels von einem Umschlagplatz über Kabelrollen zum Trassenanfangspunkt kann vermieden werden, daß ein schwerer Transporter auf das Trassengelände fahren muß.
Nachfragen bei den Kabelherstellern haben ergeben, daß die von NOK und ESTI in [3, 4] vorgelegte Herstellertabelle teilweise falsche und teilweise irreführende Informationen bietet: nach dieser Tabelle kann von fünf Anbietern gerade einer eine Kabellänge (2500 mm2) von 1000 m liefern. Tatsächlich sind auch die Firmen Südkabel und Prysmian sowie die Firma Nexans an mehreren Standorten in der Lage, Kabellängen von mehr als 1000 m zu liefern.
In [3] wird die Senkung des internen Zinsfußes auf 3,75 % sowie die Einführung einer Teuerungsrate von 1,7 % im Hinblick auf spätere Re-Investitionen gefordert. Der Verfasser kommt bei den Kostenberechnungen diesen Forderungen nach und berücksichtigt auch bei den Verlustkosten eine Teuerungsrate, die in zwei Szenarien ebenfalls zu 1,7 %, in einem dritten Szenarium aber, veröffentlichten Expo-Prognosen zu stark steigenden Energiekosten folgend, mit 3,5 % höher gewählt wird. Für die drei unterschiedlichen Szenarien zur Verlustkostenentwicklung werden Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen vorgenommen.
Die weiteren Untersuchungen des Verfassers führen zu folgenden Aussagen:
1. Auch bei einem Leiterquerschnitt von 2500 mm2 kann die Übertragungsaufgabe von 1920 A je System mit nur zwei Kabelsystemen realisiert werden. Diese Aussage gilt sowohl für die Verlegung im Stollen als auch für die direkte Erdverlegung. 6
2. Die Angaben in [3] zur Bodenerwärmung sind völlig überzogen. Der Verfasser verweist auf Berechnungsergebnisse sowie Ergebnisse aus einem Feldversuch, die gemeinsam mit dem Netzbetreiber RWE Transportnetz Strom (Amprion) durchgeführt und publiziert wurden (s. Anhang).
3. Den Ausführungen in [6] kann entnommen werden, daß der geforderte Stromhöchst wert von 1920 A auf der betrachteten Übertragungsstrecke selbst im (n-2)-Störungsfall nicht auftreten kann. Er ist vielmehr aus einer hierzu irrelevanten Eigenschaft der Freileitung abgeleitet.
4. Der Verfasser verdeutlicht auch hier noch einmal, daß eine Dauerlast mit konstantem Höchststrom über Wochen und Monate, wie sie für die thermische Auslegung von erdverlegten Kabeln vorausgesetzt werden müsste, im Netzbetrieb nicht vorkommt.
5. Obwohl die Vorgabe "1920 A bei Dauerlast" in diesem Sinne nicht sinnvoll sind, wird gleichwohl nachgewiesen, daß ihr mit nur zwei Kabelsystemen auch bei der Rohrblocklösung entsprochen werden kann (allerdings erzwingt diese Forderung eine Grabenbreite von 6,5 m anstelle von 4,4 m. Bei der Tunnelvariante kann hierzu ein kostengünstiger Aluminiumleiterquerschnitt von 2500 mm2 gewählt werden.
6. Die Freileitung weist über ihre Betriebsdauer Verluste auf, die um 50.000 MWh bis zu 110.000 MWh höher liegen als bei den Kabellösungen. Dies ist nicht nur ökologisch bedenklich, sondern auch sehr teuer. Der in [6] angestoßenen und in [3] übernommenen Diskussion einer möglichen Freileitungskonstruktion mit Viererbündeln 4*600 mm2 kann nicht gefolgt werden: über den größten Teil der Strecke Beznau-Birr-Obfelden-Mettlen wurde die Freileitung bereits mit der Zweierbündel-Konstruktion errichtet. NOK verweist in [3] auf das gesamtheitliche Konzept und darauf, daß eine Freileitung mit Viererbündeln "nicht den bisher angewandten Standards im Übertragungsnetz der NOK, resp. Schweiz, entspricht". Es würde daher wenig Sinn machen (und eher manipulierend wirken), auf dem Papier für den diskutierten, kurzen Freileitungsabschnitt eine andere Konstruktion mit Viererbündeln zu wählen, einzig mit dem Ziel, die Freileitung dort im Wirtschaftlichkeitsvergleich günstiger erscheinen zu lassen. Als Alternative käme der Austausch der Stromkreise bei den bereits errichteten Freileitungsabschnitten infrage, falls die Masten hierfür statisch geeignet sind. In diesem Fall ergäben sich Mehrkosten von vielen Millionen Schweizer Franken, im anderen Fall (mit vollständigem Austausch der Masten und der Fundamente) von einigen 10 Millionen Schweizer Franken.
7. Die ermittelten Kostenfaktoren zu den Investitionskosten und den Gesamtkosten von Kabellösungen und Freileitung variieren stark innerhalb der drei Szenarien. Die Investitionskostenfaktoren liegen zwischen 5,69 für die Tunnellösung und 6,82 für den Rohrblock. Die entsprechenden Gesamtkostenfaktoren schwanken je nach Szenarium zwischen 0,68 und 1,63 für die Tunnellösung sowie zwischen 0,66 und 1,83 für den Rohrblock. Dies bedeutet, dass bei dem pessimistischen Szenarium der Verlustkostenentwicklung die Kabellösungen der Freileitung wirtschaftlich spürbar überlegen sind. 7
8. Parametervariationen wie: größere Grabenbreite von 6,5 m (wegen der unsinnigen Dauerlastforderung), eine 10 %ige Kostenerhöhung bei den Kabeln, eine Erhöhung der Kabel-Wartungskosten um den Faktor 4,0 oder auch eine Minderung der Teuerungsrate der Verluste auf tV = 1,0 % führen zu Gesamtkostenfaktoren, die in allen Fällen unterhalb von 2,0 bleiben. Für das Szenarium 3 bleiben die Gesamtkosten der Kabelanlage niedriger als die Gesamtkosten der Freileitung.
9. Es wird dem Vorschlag nach [6] gefolgt, eine zusätzliche Kabellänge zu verlegen, die bei Ausfall einer Kabelader "innert eines Tages" [6] in Betrieb genommen werden kann, so daß hierdurch (n-1)-Sicherheit gewährleistet wird. Da zusätzlich durch die Auslegung des 220-kV-Systems auf 380 kV die Möglichkeit der Umschaltung auf das 220-kV-System gegeben ist, wird die Anlage letztlich nach dem (n-2)-Prinzip ausgelegt, so dass von einer großen Betriebssicherheit ausgegangen werden kann.
Die von NOK in [3] für 380 kV-Kabel geschilderten Störungen (vergl. hierzu die Stellungnahme von Europacable im Anhang) weisen aus, daß in vier der sechs Fälle äußere Einwirkungen zur Kabelbeschädigung geführt haben, was bei Verlegung der Kabel im Tunnel ausgeschlossen werden kann. Daher empfiehlt der Verfasser für den Fall einer Zwischenverkabelung nicht nur wegen der niedrigen Gesamtkosten, sondern auch wegen der anderen vielfältigen Vorteile eines Tunnels (Zugänglichkeit, mechanischer Schutz der Kabel, Ausbaumöglichkeiten etc.) die Realisierung einer Kabelanlage im Tunnel.
Rheinberg, im Januar 2010 .

Begutachtung der NOK-Studie: Umbau 220-kV-Leitung Beznau-Birr auf 380/220 kV /Teilverkabelung Riniken (Brakelmann 1)
Auftraggeber: Gemeindeverwaltung Riniken, Schweiz (2009)
Schlussfolgerungen aus der Begutachtung
In dem vorliegenden Kurzgutachten werden die technischen Ausführungen und die wirtschaftlichen und ökologischen Ansätze zu den betrachteten Kabelvarianten in der Studie [1] der Nordostschweizerische Kraftwerke AG (NOK) begutachtet. Hierbei konnten im Einzelnen die folgenden Aussagen erarbeitet werden:
Dies sind die Ergebnisse und Folgerungen des Gutachtens. Weitergehende Konkretisierungen und Optimierungen sind einem späteren Zeitpunkt vorbehalten, wobei die Zusammenarbeit mit dem Energieversorger hierzu Voraussetzung ist. Ein wesentlicher Satz in der Zusammenfassung der Studie [1], S.4: "Auch die Frage des Präjudizes darf nicht außer Acht gelassen werden " entzieht sich der Begutachtung des Verfassers.
Rheinberg, im Juli 2009