Der Wandel hin zur emissionsfreien Energieübertragung
Das EU-finanzierte Projekt MISSION(öffnet in neuem Fenster) entwickelt Schaltanlagentechnologien, die frei von Schwefelhexafluorid (SF6), dem weltweit stärksten Treibhausgas, sind. Die Innovationen des Projekts versprechen, zum Aufbau eines starken und nachhaltigen Stromnetzes für ein umweltfreundlicheres Europa beizutragen. SF6-Gas wird seit über 50 Jahren als Isolier- und Lichtbogenlöschmittel in Hochspannungsschaltanlagen für Wechselstrom- (AC) und Gleichstromsysteme (DC) eingesetzt. Allerdings besitzt es ein hohes Treibhauspotenzial, das über einen Zeitraum von 100 Jahren etwa 24.300 Mal so hoch ist wie das von CO2. Darüber hinaus hat die Tatsache, dass es Jahrtausende lang in der Atmosphäre verbleibt, die EU dazu veranlasst, mit seiner schrittweisen Abschaffung zu beginnen. Zur Unterstützung der Dekarbonisierungsziele Europas entwickelt MISSION Schaltanlagentechnologien, bei denen SF6 durch ein Gemisch aus 80 % Stickstoff und 20 % Sauerstoff ersetzt wird. Diese Mischung wird zur Isolierung in Mittel- und Hochspannungs-Wechsel- und Gleichstromschaltanlagen verwendet und ermöglicht so eine emissionsfreie Energieübertragung.
Umweltfreundliche Technologie für die Wechselstromübertragung
Ein zentraler Bestandteil der Strategie von MISSION für Wechselstromnetze ist die Entwicklung des ersten 420-kV-Vakuumleistungsschalters. Dieser Leistungsschalter für den Betrieb in einem Stromkreis verwendet Vakuumunterbrecher zur Lichtbogenlöschung – er schaltet Ströme sicher ein und aus, um gefährliche Lichtbögen, die beim Unterbrechen eines Stromkreises entstehen, sofort zu löschen. Entscheidend ist, dass die Abmessungen der bestehenden, mit SF6 gefüllten Einheiten beibehalten werden, was eine nahtlose Nachrüstung ermöglicht und Installationskosten sowie Ausfallzeiten minimiert. Nach umfangreichen Validierungs- und Entwicklungstests, die die Fähigkeit zur Unterbrechung von Kurzschlüssen bestätigen, und Typprüfungen Anfang 2026 sind Pilotinstallationen in Marsillon (Frankreich) und Dagali (Norwegen) im Laufe des Jahres geplant. Diese Pilotprojekte werden die Technologie unter extremen klimatischen Bedingungen validieren und so die Zuverlässigkeit für den realen Netzbetrieb gewährleisten.
Die Zukunft des Hochspannungs-Gleichstroms
Während derzeit Hochspannungs-Wechselstromsysteme die Stromübertragung dominieren, hängt die Zukunft des europäischen Stromnetzes maßgeblich von der Hochspannungs-Gleichstromübertragungstechnologie (HGÜ) ab. Die Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) ist für die Integration erneuerbarer Energien unerlässlich, da sie Elektrizität über große Entfernungen mit geringeren Energieverlusten als Wechselstrom transportieren kann. Damit ist es die ideale Lösung für den Anschluss von abgelegenen Offshore-Windparks sowie großen Solaranlagen an das Stromnetz. Allerdings fehlen aktuell für die Gleichstrominfrastruktur, die dies ermöglichen soll, SF6-freie Optionen auf hohen Spannungsebenen. MISSION entwickelt daher eine gasisolierte 550-kV-HGÜ-Schaltanlage. Diese kompakte Technologie ist für beengte Umgebungen unerlässlich, da sie den Platzbedarf von Onshore-Schaltanlagen im Vergleich zu luftisolierten Lösungen um bis zu 95 % reduziert und gleichzeitig erhebliche Platzeinsparungen auf See ermöglicht. Das Projekt befindet sich in der Endphase der Konstruktionsplanung und führt umfangreiche Tests durch, um sicherzustellen, dass das System die komplexen elektrischen Feldverteilungen, die bei der Gleichstromübertragung auftreten, bewältigen kann. Das Konsortium entwickelt außerdem einen ultraschnellen 12-kV-Mittelspannungs-Gleichstrom-Leistungsschalter. Diese Komponente ist von entscheidender Bedeutung für den Schutz zukünftiger Mittelspannungs-Gleichstromnetze, die voraussichtlich als Rückgrat für Mikronetze, Batteriespeichersysteme sowie das Laden von Elektrofahrzeugen dienen werden. Gemeinsam werden die Innovationen des Projekts MISSION (eMISsion-free HV and MV transmiSION switchgear for AC and DC) den Weg für ein sichereres Stromnetz und die letztendliche Realisierung eines vollständigen Gleichstromübertragungsnetzes ebnen und damit beweisen, dass Hochleistungsübertragung mit den Klimazielen der EU vereinbar ist. Weitere Informationen: MISSION-Projektwebsite(öffnet in neuem Fenster)
