Erdkabel

Erdkabeltechnik – Auswirkungen auf Natur und Landschaft

ABB-Erdkabeltechnik; L. Siermann

Während Freileitungen, insbesondere für Tiere, den Verlust oder die Zerschneidung ihres Lebensraums bedeuten und ein Kollisionsrisiko darstellen, stören sich Anwohner und Erholungssuchende an ihrem Erscheinungsbild und befürchten gesundheitliche Risiken durch elektromagnetische Felder (EMF). Um Landschaften und ihr Erscheinungsbild zu erhalten und die Beeinträchtigung des eigenen Lebensumfeldes zu stoppen, fordern viele Bürger, neue Leitungen ausschließlich in der Erde zu verlegen. Auch aus Sicht des Naturschutzes haben Erdkabel eindeutige Vorteile: Vogelkollisionen sind ausgeschlossen, Lebensräume werden weniger zerschnitten und das Landschaftsbild wird in der Regel wenig beeinträchtigt, da Kabeltrassen mit maximal 30 Metern auch in der Bauphase schmaler sind als Freileitungen und ohne weit sichtbare Bauwerke auskommen (siehe dena 2006).

Für neu zu errichtende 110 kV-Leitungen gilt das Gebot der Erdverkabelung, soweit die Gesamtkosten für Errichtung und Betrieb des Erdkabels die Gesamtkosten der technisch vergleichbaren Freileitung den Faktor 2,75 nicht überschreiten und naturschutzfachliche Belange nicht entgegenstehen (vgl. §43h EnWG).

Für die geplanten Leitungen nach Bundesbedarfsplan gelten die Vorgaben nach § 2 Absatz 2 Energieleitungsausbaugesetz, nach dem Erdkabel zu errichten, zu betreiben oder zu verändern sind, wenn die Leitung:

  • in einem Abstand von weniger als 400 Meter zu Wohngebäuden errichtet werden soll, die im Geltungsbereich eines Bebauungsplans oder im unbeplanten Innenbereich im Sinne des §34 des Baugesetzbuchs liegen, falls diese Gebiete vorwiegend dem Wohnen dienen, oder
  • in einem Abstand von weniger als 200 Meter zu Wohngebäuden errichtet werden soll, die im Außenbereich im Sinne des § 35 des Baugesetzbuchs liegen.

Nach §12e des Energiewirtschaftsgesetzes kann die zuständige Behörde im Rahmen der Zulassung einer Leitung verlangen, dass ein Teilabschnitt als Erdkabel ausgeführt wird, wenn die oben genannten Kriterien zutreffen. Um Erfahrungen mit dem Einsatz von Erdkabeln zu sammeln, wurden vier Pilotprojekte festgelegt (§ 2 Absatz 1 EnLAG), von denen jedoch noch keines in Betrieb ist. Zusätzlich wurde im Bundesbedarfsplangesetz (BBPlG) für zwei Gleichstromvorhaben die Option der Teilverkabelung auf technisch und wirtschaftlich effizienten Abschnitten festgelegt. Es handelt sich dabei um die HGÜ-Leitung Wilster - Grafenrheinfeld (Korridor C/ "SüdLink") und die Anbindung von Oberzier (NRW) nach Belgien.

Bau- und betriebsbedingte Umweltauswirkungen gibt es jedoch auch bei Erdkabeln. In Wäldern müssen für Kabeltrassen komplett gehölzfreie Schneisen geschlagen und aus Kabelsicherheitsgründen in diesem Zustand erhalten werden. Höchstspannungserdkabel werden meist in einer Tiefe von 1,75 Metern verlegt. Pro Kabelsystem ergibt sich ein Graben von mindestens fünf Metern Breite. Wie bei allen Tiefbauarbeiten wird durch die Entnahme und Wiederverfüllung des Bodenmaterials die natürliche Schichtung des Bodens gestört, unweigerlich werden Bodentiere getötet. Ohne entsprechende Vorkehrungen verdichten sowohl Baufahrzeuge mit bis zu 40 Tonnen schweren Erdkabeltrommeln als auch Freileitungskräne den Boden erheblich, vor allem bei feuchten Bodenverhältnissen. Es kommt zu Sauerstoff- und Wasserarmut und zur Störung des Bodengefüges, wodurch das Pflanzenwachstum gehemmt wird. Die langen Bauzeiten stören die Lebensgewohnheiten von Tieren andauernd. In Gebieten mit hoch anstehendem Grundwasser bergen Erdkabelgräben die Gefahr einer unbeabsichtigten Drainage. So können Wasserstandabsenkungen etwa in Moorgebieten bis zu 20 Meter in die benachbarten Flächen wirken (Runge et al. 2012b). Zudem kann für die Erdarbeiten abgepumptes Wasser angrenzende Gewässer verschmutzen, wenn es ungefiltert wieder eingeleitet wird. Werden Erdkabel mit Flüssen oder Kanälen parallel geführt oder queren diese am Grund, sind Grabungen auch in natürlichen Uferbereichen notwendig.

Gleichstromleitungen (HGÜ) gewährleisten eine verlustärmere Übertragung als die herkömmliche Drehstromtechnik und kommen verstärkt dort zum Einsatz, wo große Energiemengen über hunderte Kilometer transportiert werden sollen. Bei HGÜ-Leitungen, die bisher als reine Punkt-Verbindungen ausgeführt werden, sind Konverterbauwerke mit einem hohen Flächenverbrauch an beiden Enden für die Umwandlung in oder aus Drehstrom notwendig. Wie auch im vermaschten Drehstromnetz werden die einzelnen Kabelstücke alle 600 bis 900 Meter mit Muffen verbunden, die aber nach neuestem Stand der Technik ohne ein verbleibendes Bauwerk auskommen.

Anders als Freileitungen, bringen beide Erdkabeltypen keine elektrischen Felder mit sich. Magnetische Felder sind im direkten Nahbereich von Drehstromkabeln jedoch stärker als bei Freileitungen, während sie bei HGÜ-Kabeln im unkritischen Bereich des Erdmagnetfelds liegen.

Beide Übertragungstypen erwärmen den Boden. Ein voll ausgelastetes Höchstspannungskabel erreicht eine Temperatur von bis zu 60 Grad Celsius an seiner Außenfläche. Die Wärmeabstrahlung wird durch die Isolationsummantelung des Kabels stark reduziert, ist im Erdreich aber noch messbar. Versuchsreihen der Universität Freiburg ermittelten am Oberboden eine Erwärmung von bis zu vier Grad Celsius, die abgeschwächt noch drei Meter neben der Trasse messbar war. Die Erwärmung hat auf Bodennährstoffe kaum Auswirkungen, bei einigen Pflanzen können aber Keimung und Reife früher einsetzen. Auch taut über einem Erdkabel die Schneedecke schneller ab (Trüby 2012). Allerdings werden die Erdkabel im Normalbetrieb nur mit halber oder geringerer Stromlast betrieben, so dass die Abstrahlung entsprechend niedriger ausfällt. Ob die erhöhte Temperatur Auswirkungen auf das Bodenleben hat, wird in laufenden Versuchen des Übertragungsnetzbetreibers Amprion untersucht (siehe Winkler-Hartenstein & Buksdrücker 2012).

Naturnahe Fließ- und Standgewässer kommen für Erdkabeltrassen ebenso wenig in Frage wie seltene Bodentypen, gewachsener Fels und Trinkwasserschutzgebiete. Vorkommen seltener Pflanzen und Tiere gilt es, vor Eingriffen zu schützen. Durch Bauzeitenregulierungen werden Tiere an den Trassenrändern von Störungen verschont. Kabeltrassen müssen so raumsparend wie möglich errichtet und betrieben werden, eine Bündelung mit bestehenden Infrastrukturen bietet sich ebenfalls an. Zur Verringerung der baubedingten Auswirkungen sollten folgende Standards beachtet werden (NABU 2013):

  • Trennung nach Bodenhorizonten bei Aushub, Lagerung und Wiederverfüllung,
  • Verringerung der Radlast durch breit aufliegende Fahrzeuge und temporäre Zuwegung,
  • gute thermische Ableitung durch Sand oder standortverträgliches Bettungsmaterial,
  • temporäre Sperren und Negativbrunnen bei hoch anstehendem Grundwasser,
  • Querung von Fließgewässern durch eine Unterdükerung,
  • naturschutzfachliche Qualifizierung der ausführenden Firmen und
  • eine kontinuierliche ökologische Baubegleitung.

Downloads & Quellen

Runge K., P. Meister & E. Rottgart (2012a): BMU-Studie "Ökologische Auswirkungen von 380-kV-Erdleitungen und HGÜ-Erdleitungen" - Bericht der Arbeitsgruppe Umwelt. Schriftenreihe des Energie-Forschungszentrums Niedersachsen, Band 4.2.

Deutsche Netzagentur (dena) (2006):Ausbau des Stromtransportnetzes - Technische Varianten im Vergleich. Faltblatt dena-Netzstudie.
dena 2006 Netzausbau techn Varianten1,02 MBDownload
Runge, K., Baum, S., P. Meister & E. Rottgardt (2012b): Umweltauswirkungen unterschiedlicher Netzkomponenten. Bundesnetzagentur.
Runge 2012 Auswirkungen Netze1,07 MBDownload
K. Winkler-Hartenstein & T. Buksdrücker (2012): Ökologische Auswirkungen von Freileitungen und Erdkabeln. Arbeitskreis I: Freileitungen und Erdkabel. Vortrag u. a. zur in Arbeit befindlichen Studie zu den Möglichkeiten und Grenzen von Erdverkabelungen im 380-kV-Höchstspannungstransportnetz (i. A. v. Amprion, i. Z. m. ERM, Uni Duisburg, Uni Freiburg).
Winkler-Hartenstein 2012 Auswirkungen7,94 MBDownload
Trüby, P. (2012): Betrieb von Hochspannungserdkabelanlagen - Experimente zur Einschätzung der Auswirkungen auf Boden und Pflanzen. Referat Peter Trüby, NABU-Workshop am 06.11.2012, Duisburg.
Trueby 2012 Hochspannungserdkabel7,41 MBDownload
Naturschutzbund Deutschland e. V. (NABU) (2013): Stromfluss unter der Erde - Einsatz von Erdkabeln beim Übertragungsnetzausbau.
NABU 2013 Erdkabel-Leitfaden3,1 MBDownload
En LAG 201347,56 KBDownload
Gesetz über die Elektrizitäts- und Gasversorgung (Energiewirtschaftsgesetz - EnWG) vom 7. Juli 2005 (BGBl. I S. 1970, 3621), das zuletzt durch Artikel 3 Absatz 4 des Gesetzes vom 4. Oktober 2013 (BGBl. I S. 3746) geändert worden ist.
En WG 2013439,68 KBDownload