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Einbettung der Kabelschutzrohre in den frisch eingebrachten Powercrete; in die Rohre werden dann die 380-Kilovolt-Kabel eingezogen.

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Michael Rasche, Dortmund

Ausgabe 1/2015 Thema: Qualität

Kühlendes Bett für höchste Spannung

Starkstromtrasse unter der Erde

In einem Pilotprojekt werden in Nordrhein-Westfalen 380-Kilovolt-Starkstromleitungen unter der Erde verlegt. Hochwärmeleitfähige Baustoffe von HeidelbergCement sorgen bei der Kombination aus Höchstspannung und hoher Übertragungsleistung für höchste Sicherheit.

Damit die im Norden gewonnene Windenergie überall in Deutschland genutzt werden kann, braucht es den Netzausbau und damit neue Höchstspannungsleitungen. Ganze 380 statt früher nur 220 Kilovolt können durch sie fließen. So ist es auch zwischen Nordrhein-Westfalen und Niedersachsen geplant: Zwischen Wesel in Nordrhein-Westfalen und Meppen in Niedersachsen wird auf 130 Kilometern eine neue Leitung gebaut. An drei Stellen werden diese Höchstspannungs-Trassen jedoch nicht in luftiger Höhe verlaufen, sondern in der Erde verschwinden.
In Höhe des nordrhein-westfälischen Raesfeld liegt der erste dieser Bauabschnitte. Über eine Strecke von fast vier Kilometern soll hier – zwei Meter unter dem Acker – zukünftig durch zwei Kabelsysteme mit insgesamt zwölf Erdkabeln der Strom für drei Millionen Menschen fließen. Ende Oktober 2014 wurden die ersten Kabel eingezogen.
Aus dieser 380-Kilovolt-Erdverkabelung ergeben sich jedoch gänzlich neue Anforderungen an die Kabeltrasse: In der Erde kann die in Leitungen auftretende Strom-Übertragungswärme nicht so schnell wie in der Luft abfließen. Dadurch besteht hier die Gefahr der Stauwärme und damit Überhitzung.
„Die Kabelstränge können unter Volllast bis über 50 Grad Celsius warm werden“, erklärt Stefan Becker, Kabel-Fachmann der Amprion GmbH, dem Dortmunder Übertragungsnetzbetreiber, der diese Leitung plant, baut und später betreibt. „Da ist es wichtig, dass diese Wärme so schnell wie möglich ins Erdreich abgeleitet wird.“ Viele Landwirte hatten bei diesen Zahlen Bedenken, dass ihre Felder, die über den Leitungen liegen, austrocknen könnten. Die Bettung der erdverlegten Kabel erfolgt daher in einem Flüssigboden, der bei entsprechender Rezeptur Wärmeableitung unterstützen kann. Dieser wird unter Verwendung des Bodenaushubs hergestellt – in leicht wieder aushubfähiger Version. Amprion rechnet aufgrund von Vorversuchen mit nur einem Grad Temperaturdifferenz an der Erdoberfläche gegenüber den angrenzenden Bereichen und damit nicht mit einer Austrocknung des Oberbodens. Hunderte Temperaturfühler im Boden werden das in den kommenden Jahren in einem Monitoring überprüfen.


Foto oben + unten:

Michael Rasche, Dortmund

An drei verschiedenen Stellen fanden die Planer besondere Herausforderungen vor. So unterquert die Kabelanlage einmal eine Öl- und dann wieder eine Gaspipeline – nicht im rechten Winkel, sondern diagonal. „Wir mussten bis zu fünf Meter Spannweite freilegen und der Erdaushub erfolgte fast nur in Handschachtung, damit kein Schaden an den vorhandenen Leitungen im Erdreich entstand“, berichtet Rolf-Dieter Meyer, Geschäftsführer der Straßen- und Tiefbau Meyer GmbH und Teil der Arbeitsgemeinschaft 380-Kilovolt-Kabelanlage Raesfeld in diesem Baulos. Auch die Verfüllung der dann verlegten Stromkabel war besonders: Da das Kabel durch die Gegebenheiten tiefer in die Erde verlegt werden musste, wäre die Wärmeableitung im normalen Flüssigboden nicht ausreichend gewesen. Gleichzeitig musste unter der Öl- sowie Gasleitung für Stabilität im Boden gesorgt werden. Als einziger hochwärmeleitfähiger Spezialbeton bietet Powercrete diese besonders gute Wärmeleitfähigkeit, gepaart mit einer guten mechanischen Stabilität, und wurde daher hier verbaut.
Die dritte kritische Stelle konnte mithilfe eines weiteren Spezialprodukts von HeidelbergCement bewältigt werden: CableCem ist quasi der Bruder von Powercrete und ein hochwärmeleitender pulverförmiger Verfüllbaustoff, der in den Kabelrohren selbst für eine schnelle Wärmeableitung sorgt. Er kam dort zum Einsatz, wo die Erdkabel unter einer Straße hindurch verlaufen und dadurch ein thermischer Flaschenhals entsteht. CableCem wurde von der Firma BelzBau vor Ort als trockener Baustoff mit Hilfe einer Mischkanone unter Wasserzugabe zu einer hochfließfähigen Suspension angemischt und in dem Ringraum des zu verfüllenden Kabel-Hüllrohr-Systems verpresst.
Diese qualitativ hochwertigen Baustoffe machen erdverlegte Starkstromleitungen auch in kritischen Bereichen wie solchen Hotspots möglich. Damit können Erdverkabelungen gerade bei Planungskonflikten von Überlandleitungen eine gute Alternative darstellen.Anke Biester

Objektsteckbrief

Projekt:
Erneuerung des Stromübertragungsnetzes zu einer 380-kV-Höchstspannungsleitung zwischen Wesel, Nordrhein-Westfalen und Meppen, Niedersachsen

Pilotprojekt:
1. Abschnitt: 4 km Erdverkabelung bei Raesfeld, Nordrhein-Westfalen

Bauherr:
Amprion GmbH

Bauunternehmen:
Arbeitsgemeinschaft 380-kV-Kabelanlage Raesfeld mit den Firmen BelzBau, Bonn, Gebr. Kickartz, Krefeld und Straßen- und Tiefbau Meyer GmbH, Köln

Bauweise Pilotprojekt:
Erdverkabelung

Produkt allgemein Erdverkabelung:
Flüssigboden

Produkt Erdverkabelung bei kreuzender Öl- und Gasleitung:
1. Abschnitt: 4 km Erdverkabelung bei Raesfeld, Nordrhein-Westfalen

Lieferant:
Heidelberger Beton GmbH – Gebiet Rhein-Ruhr

Produkt Erdverkabelung unter Straße:
CableCem, F0,4, 40 t

Lieferant:
HeidelbergCement AG Geotechnik

Fertigstellung:
Mai 2015

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