Schaltanlagen

schematische Zeichnung einer Anlagezum Vergrößern anklicken
Illustration einer beispielhaften gasisolierten Schaltanlage
Quelle: Ecofys

Schwefelhexafluorid (SF6) mit seinem sehr hohen Treibhauspotential 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 wurden und werden für verschiedene Anwendungsfelder entwickelt.

Inhaltsverzeichnis

 

Projektbeschreibung

In elektrischen Betriebsmitteln der Energieübertragung und -verteilung im Mittelspannungs- und Hochspannungsbereich wird seit vielen Jahren SF6 verwendet. Gegenstand der Studie „Konzept zur SF6-freien Übertragung und Verteilung elektrischer Energie“, die im Auftrag des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Nukleare Sicherheit (BMU) durchgeführt wurde, war die Prüfung von Alternativen zu SF6 hinsichtlich ihrer Einsatzfähigkeit, ihrer Vorteile und Einsatzgrenzen sowie ihrer Umweltauswirkungen. 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 Schwerpunkt der Studie lag dabei 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. 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 in Zusammenarbeit mit der ETH Zürich durchgeführt, vom Umweltbundesamt fachlich betreut und Ende Februar 2018 abgeschlossen.

 

Projektergebnisse

Fachtagung „Hochspannungs-Schaltanlagen“:

Erste Zwischenergebnisse stellte das Projektteam auf der Fachtagung „Hochspannungs-Schaltanlagen“ im Oktober 2016 an der TU Darmstadt vor und diskutierte diese mit den Teilnehmern. Die Folien zum Vortrag finden Sie hier.

1. Fachgespräch (März 2017, Berlin)

Im März 2017 fand ein erstes Fachgespräch mit wichtigen Herstellern und Anwendern von Schaltanlagen in der Hoch- und Mittelspannung statt. Auf der Veranstaltung präsentierten und diskutierten das Projektteam und die Teilnehmer Zwischenergebnisse der Untersuchung. Den Schwerpunkt des Workshops bildeten Thesen zum aktuellen Stand der Technik SF6-betriebener Sachaltanlagen sowie Alternativen in der Hoch- und Mittelspannung. Die Zwischenergebnisse der Untersuchung, eine Einführungspräsentation des Umweltbundesamtes sowie das mit den Teilnehmern abgestimmte Ergebnisprotokoll finden Sie hinter den folgenden Links:

Veröffentlichung Zwischenbericht

Im Juli 2017 veröffentlichte das Projektkonsortium einen ersten Zwischenbericht im Zuge des Projekts „Konzept zur SF6-freien Übertragung und Verteilung elektrischer Energie“ für das Bundesumweltministerium. Der Zwischenbericht legte den Schwerpunkt auf die Beschreibung des aktuellen Wissensstands zu elektrischen Betriebsmitteln in der Mittel- und Hochspannung, in denen potentiell SF6 zum Einsatz kommt. Der aktuelle Wissensstand wurde für den Abschlussbericht um mögliche Maßnahmen zur SF6 Reduzierung ergänzt.

2. Fachgespräch (September 2017, Brüssel)

Im September 2017 fand ein zweites Fachgespräch mit Herstellern und Anwendern in Brüssel statt. In diesem Fachgespräch lag der Fokus vorrangig auf der Diskussion hinsichtlich politischer Rahmenbedingungen und sich daraus ergebenden Möglichkeiten zur SF6-Reduktion. Die Einführungspräsentation des Umweltbundesamtes, eine Präsentation von Ecofys sowie das mit den Teilnehmern abgestimmte Ergebnisprotokoll (jeweils in englischer Sprache) finden Sie unter den folgenden Links:

Präsentation vor politischen Vertretern in Brüssel im September 2017

Am 25.09.2017 fand die Abendveranstaltung für Interessenten unter dem Titel „Relevance of the F-gas regulation for the European energy system“ statt. Hierzu waren Vertreter, deren politische Verantwortung im Bereich F-Gase liegt, geladen. Es nahmen Vertreter der nationalen Regierungen, der Europäischen Kommission, des Europäischen Parlaments sowie von Hersteller- und Anwenderverbänden teil. Die Veranstaltung wurde durch die Leiterin des UBA-Fachbereichs „Nachhaltige Produkte und Produktion, Kreislaufwirtschaft“ Frau Dr. Rechenberg mit einer Präsentation eröffnet. Darauf folgte ein Vortrag zum Projektstand sowie Diskussionen zur Thematik.

Veröffentlichung Abschlussbericht

Im April 2018 konnte nach 26-monatiger Projektlaufzeit und einem intensiven Dialog mit Herstellern und Anwendern in Form von Interviews und mehreren Fachgesprächen der Abschlussbericht sowie eine Kurzzusammenfassung veröffentlicht werden. Hierin zu finden sind detaillierte Erkenntnisse vorhandener SF6-Alternativen hinsichtlich ihrer Einsatzfähigkeit, ihrer Vorteile und Einsatzgrenzen sowie Umweltauswirkungen. Die gewonnenen Erkenntnisse dienen dabei einerseits der wissenschaftlichen Ermittlung des Klimaschutzpotentials durch den SF6 Ersatz in Mittel- und Hochspannungsanlagen sowie als Grundlage für einen europäischen Ausstieg und die dafür notwendigen Zeithorizonte sowie Vorschläge für begleitende Maßnahmen. Instrumente und Handlungsempfehlungen hierfür wurden dabei inventarisiert, systematisiert und vergleichend bewertet.

 

Projektteam

Projektleitung: Ecofys, Teil der Navigant-Gruppe

Ansprechpartner: Charlotte Hussy, Michael Döring, info [at] ecofys [dot] com

Projektpartner: ETH Zürich, High Voltage Laboratory

Ansprechpartner: Prof. Dr. Franck, franck [at] eeh [dot] ee [dot] ethz [dot] ch

Logos der drei Organisationen Ecofys, High Voltage Laboratory und ETH Zürich
Das Projekt wird von Ecofys und dem High Voltage Laboratory der ETH Zürich durchgeführt.
Quelle: Ecofys und ETH Zürich
 

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. Die Selbstverpflichtung läuft bis zum Jahr 2020.

 

EU-Verordnung über fluorierte Treibhausgase

Elektrische Schaltanlagen unterliegen den Regelungen der Verordnung (EU) 517/2014. 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.
Im Artikel 21 der Verordnung (EU) 517/2014 ist eine Bewertung von Alternativen für sekundäre Mittelspannungsschaltanlagen bis 01.07.2020 und für alle anderen Erzeugnisse bis Dezember 2022 vorgesehen.

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Schlagworte:
 Schwefelhexafluorid  Schaltanlagen  Freiwillige Selbstverpflichtung