Schaltanlagen

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Illustration einer beispielhaften gasisolierten Schaltanlage
Quelle: Ecofys

Schwefelhexafluorid (SF₆) mit seinem sehr hohen Treibhauspotenzial wird in Schaltanlagen zur Isolation und Löschung eingesetzt. Im Rahmen einer Selbstverpflichtung konnten die Emissionen des stärksten bekannten Treibhausgases deutlich gesenkt werden. Alternative Produkte für die Substitution von SF₆ stehen für viele Anwendungsfelder zur Verfügung.

Aktuelles

EU-Verordnung über fluorierte Treibhausgase

In elektrischen Betriebsmitteln der Energieübertragung und -verteilung im Mittelspannungs- und Hochspannungsbereich wird seit vielen Jahren SF6 verwendet. Aufgrund seines hohen Treibhauspotenzials von 24.300 (⁠IPCC⁠ 6.Assessment Report) und der langen atmosphärischen Verweildauer  reichert sich dieser ⁠Stoff⁠ in der ⁠Atmosphäre⁠ an. Fluorierte Alternativen fallen unter die PFAS-Definition

Elektrische Schaltanlagen, die fluorierte Treibhausgase enthalten, unterliegen den Regelungen der Verordnung (EU) 2024/573 über fluorierte Treibhausgase (F-Gas-Verordnung). In Abhängigkeit von der Füllmenge und Konstruktion bestehen Anforderungen zur Dichtheitskontrolle, Führung von Aufzeichnungen und Zertifizierung des Personals. Letzteres wird durch die Durchführungsverordnung (EU) 2015/2066 konkretisiert. Bezugnahmen auf die Verordnung (EU) 517/2014 gelten gemäß der Entsprechungstabelle im Anhang X der Verordnung (EU) 2024/573 als Bezugnahmen auf diese Verordnung (Art. 37 Abs. 5). 

Die Verordnung (EU) 2024/573 über fluorierte Treibhausgase enthält verschiedene Regelungen und Verbote zu Schaltanlagen. Einen Überblick über die aktuellen und zukünftigen Regelungen sind in einem Factsheet zu Schaltanlagen mit fluorierten Treibhausgasen zusammengefasst.

Wir weisen darauf hin, dass auch wenn die geplante Inbetriebnahme vor den Verbotsterminen des Art. 13 Abs. 9 liegt, eine Ausschreibung sinnvoll sein kann. Sollte die Inbetriebnahme sich über die Verbotstermine hinaus verschieben, kann der Betreiber so nachweisen, dass zur Auftragsvergabe keine entsprechende Alternative zeitgerecht zur Verfügung stand. 

Rückgewinnung von SF6

Die verbaute Menge an SF6 in Schaltanlagen steigt stetig an. Ein sorgfältiger Umgang mit den Anlagen am Lebensende ist unerlässlich, um die ⁠Emission⁠ dieser Menge oder Teilmengen davon zu vermeiden. Eine Zertifizierung für Arbeiten an SF6-haltigen Schaltanlagen ist nicht nur für die Wartung, Instandhaltung und Reparatur, sondern auch für die Stilllegung, erforderlich. Verantwortlich für die Einhaltung dieser Vorschrift ist der Betreiber elektrischer Betriebsmittel.

Ab dem 01.01.2035 darf dafür nur noch aufgearbeitetes oder recyceltes SF6 für die Instandhaltung oder Wartung elektrischer Schaltanlagen verwendet werden. Die Rückgewinnung ist damit zukünftig nicht nur aus Umwelt- sondern auch aus Betreibersicht von großer Bedeutung.

Der ZVEI (Verband der Elektro- und Digitalindustrie) hat im Mai 2023 einen Leitfaden zur umweltgerechten Außerbetriebnahme von SF6-isolierten Betriebsmitteln veröffentlicht. Die Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung e.V. (DGUV) veröffentlichte 2019 eine Information zu SF₆-Anlagen und -Betriebsmitteln. Bereits 2018 veröffentlichte der ZVEI den Leitfaden „Hinweise zu Verwendung, Transport und Entsorgung von SF6 und SF6-befüllten Betriebsmitteln aus der elektrischen Energieversorgung“.

Projekt zur Rückgewinnung von SF6 aus elektrischen Betriebsmitteln

Im Forschungsvorhaben „Praxisnahe Rückgewinnungsfaktoren für ⁠UNFCCC⁠ F-Gas-Inventare“ (Laufzeit von 2022 bis 2024) sollen u.a. für Schaltanlagen der Hoch- und Mittelspannung länderspezifische Emissionsfaktoren für die Entsorgung überprüft werden. Außerdem soll die gängige nationale Entsorgungspraxis von Schaltanlagen näher betrachtet werden. Ein Workshop hierzu fand mit ausgewählten Akteuren im Mai 2023 statt. Weitere Recherchen folgen. Die Ergebnisse werden Ende 2024 mit dem Abschlussbericht des Vorhabens veröffentlicht.

Studie "Konzept zur SF6-freien Übertragung und Verteilung elektrischer Energie"

Von 2016 bis 2018 wurde die Studie „Konzept zur SF6-freien Übertragung und Verteilung elektrischer Energie“,  im Auftrag des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Nukleare Sicherheit (⁠BMU⁠) durchgeführt. Der Schwerpunkt der Studie lag  auf der detaillierten Erstellung eines Überblicks über Anlagen mit und ohne SF6-Nutzung. Weiterhin wurde untersucht, welche politischen, gesetzlichen, regulativen und wirtschaftlichen Maßnahmenpakete geeignet sind, eine wirksame Reduktion des SF6-Einsatzes in Neuanlagen zu erzielen. Da eine Substitution der SF6-Technik durch alternative Isoliermedien und Techniken nur im Rahmen der Produktion neuer Anlagen erfolgen kann, konzentrierte sich die Studie ausschließlich auf neue Anlagen. Der intensive Dialog mit Herstellern und Anwendern von Schaltanlagen während der gesamten Laufzeit war dabei von großer Bedeutung.

Das Projekt wurde von der Ecofys Germany GmbH, Teil der Navigant-Gruppe in Zusammenarbeit mit der ETH Zürich, High Voltage Laboratory durchgeführt, vom Umweltbundesamt fachlich betreut und nach einem intensiven Dialog mit Herstellern und Anwendern in Form von Interviews und mehreren Fachgesprächen mit der Veröffentlichung des Abschlussberichts sowie eine Kurzzusammenfassung Ende Februar 2018 abgeschlossen.

Deutsche Selbstverpflichtung

Am 9. November 2000 wurde zwischen der Bundesrepublik Deutschland und der deutschen Wirtschaft eine Vereinbarung zur Klimavorsorge getroffen. In diesem Rahmen haben im Jahr 2005 die SF6-Produzenten sowie die Hersteller und Betreiber von elektrischen Betriebsmitteln > 1kV eine freiwillige Selbstverpflichtung abgeschlossen, deren Ziel es war und ist, die Emissionen von SF6 zu minimieren.

Im Verlauf dieser Selbstverpflichtung sind die Emissionen an SF6 bei Produktion und Verwendung in Deutschland deutlich zurückgegangen.

Das Kurvendiagramm zeigt, dass die Emissionen elektrischer Betriebsmittel in Deutschland ab dem Jahr 1998 stark zurückgegangen sind.
Emissionen elektrischer Betriebsmittel in Deutschland
Quelle: Umweltbundesamt
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Schlagworte:
 Schwefelhexafluorid  Schaltanlagen  Freiwillige Selbstverpflichtung