Hybride Freileitungen: Mehr Strom transportieren ohne zusätzliche Leitungen
Fehlende gesellschaftliche Akzeptanz für neue Höchstspannungsleitungen verzögert die Modernisierung des Stromnetzes. Zwei Projekte der Nationalen Forschungsprogramme "Energiewende" und "Steuerung des Energieverbrauchs" haben die optimale Auslegung von hybriden Freileitungen ermittelt, um die Kapazität des Übertragungsnetzes zu steigern und gleichzeitig Akzeptanz bei der Bevölkerung für diese neue Technologie zu finden.
Anders als bei herkömmlichen Stromleitungen werden bei hybriden Freileitungen statt zwei Wechselstromsystemen ein Wechselstrom- (AC) und ein Gleichstromsystem (DC) auf denselben Masten kombiniert. Damit steigt die Transportkapazität, während die Leitungen in Höhe und Breite identisch bleiben. Neubauten und Eingriffe in das Landschaftsbild können vermieden werden. Aufgrund von Interferenzen zwischen den AC- und DC-Systemen treten jedoch abhängig von Wetterbedingungen, Verschmutzung der Leiterseile und der Distanz zwischen den Gleich- und Wechselspannungsleitern störende Geräusche sowie elektrische Felder auf.
Eine Forschungsgruppe der ETH Zürich hat im Rahmen des Nationalen Forschungsprogrammes "Energiewende" (NFP 70) die optimale Auslegung des Systems untersucht. "Hybridfreileitungen haben zwei wesentliche Vorteile: ihre um über 50 Prozent höhere Kapazität und die vermutlich höhere Akzeptanz, weil keine neuen Höchstspannungsleitungen gebaut werden müssen, sondern bestehende umgerüstet werden können. Um bei möglichst hoher Übertragungskapazität störende Effekte wie das Korona-Brummen und elektrische Felder zu minimieren, haben wir unter verschiedenen realen Bedingungen an Testleitungen im Labor und im Freifeld die ideale Spannung und die beste Mastgeometrie ermittelt", fasst Projektleiter Christian Franck, Professor am Institut für Hochspannungstechnik der ETH Zürich, die Ergebnisse zusammen.