Start/Netz/Netzausbau/Interkonnektoren und Phasenschieber

Interkonnektoren und Phasenschieber

Der europäische Strombinnenmarkt wächst immer enger zusammen. 50Hertz steht dabei als starker Partner im Zentrum des europäischen Netzes. Internationale Verbindungsleitungen, sogenannte Interkonnektoren, verbinden das Übertragungsnetz von 50Hertz mit den Übertragungsnetzen anderer Länder. Sie sind Teil einer nachhaltigen Entwicklung der europäischen Netzinfrastrukturen. Eine vertrauensvolle internationale Zusammenarbeit ist unabdingbar, um bei der Optimierung des Netzausbaus sowohl den Anforderungen der Energiewende in Deutschland als auch den EU-Plänen zur Schaffung eines integrierten europäischen Strombinnenmarktes gerecht zu werden.

Interkonnektoren

Ein Interkonnektor ist eine Stromleitung, die die Stromnetze zweier Länder verbindet. Interkonnektoren, also internationale Verbindungsleitungen, ermöglichen einen grenzüberschreitenden Stromhandel, erhöhen die Versorgungssicherheit und ermöglichen die Integration eines hohen Anteils von Strom aus Erneuerbaren Energien. Die nationalen Übertragungsnetze und die sie verknüpfenden Interkonnektoren bilden das europäische Verbundnetz.

Schema der Verbindungsleitungen des 50Hertz-Netzes mit anderen Ländern

Das Übertragungsnetz von 50Hertz ist über zwei Leitungen mit Polen und über eine Leitung mit Tschechien elektrisch verknüpft. Zu Dänemark bestehen elektrische Verknüpfungen über zwei Verbindungsleitungen, darunter die 2020 in Betrieb genommene Kriegers Flak Combined Grid Solution mit Einbindung deutscher und zukünftig auch dänischer Offshore-Windparks. Für den Bau eines neuen Interkonnektors nach Schweden - die Hansa PowerBridge - laufen intensive Vorbereitungen. Des Weiteren bestehen Planungen für eine dritte Verbindungsleitung nach Polen. 

Verbindungen zwischen Deutschland (50Hertz) und Dänemark (Energinet)

400-kV-Netzverbindung KONTEK

Schema der Verbindungsleitungen zwischen 50Hertz und Energinet

Bei der KONTEK-Verbindungsleitung handelt es sich um eine mit 400 Kilovolt (kV) betriebene Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsverbindung (HGÜ-Verbindung) zwischen den Übertragungsnetzen von 50Hertz und dem dänischen Übertragungsnetzbetreiber Energinet. Seit dem Jahr 1995 ist die KONTEK-Verbindung zwischen Bentwisch bei Rostock und Bjaeverskov in Dänemark mit einer Länge von 170 Kilometern in Betrieb und verfügt über eine technische Übertragungskapazität in Nord-Süd- und in Süd-Nord-Richtung von jeweils ca. 600 Megawatt (MW). Mehr Informationen zur 400-kV-Netzverbindung KONTEK finden Sie hier. 


Kriegers Flak – Combined Grid Solution

Eine weitere internationale Verbindungsleitung nach Dänemark unter Einbindung von deutschen und zukünftig auch dänischen Offshore-Windparks ist seit Ende 2020 in Betrieb. Dieses gemeinsame Projekt von 50Hertz und Energinet wurde durch die Europäische Union gefördert. Mehr Informationen zur Kriegers Flak - Combined Grid Solution finden Sie hier.

Verbindungen zwischen Deutschland (50Hertz) und Schweden (Svenska kraftnät)

Hansa PowerBridge

In Planung befindliche Verbindung zwischen Deutschland (50Hertz) und Schweden (Svenska kraftnät) - Hansa PowerBridge

Über die geplante Seekabelverbindung Hansa Powerbridge wollen Deutschland und Schweden ihre Stromnetze miteinander verbinden. Die internationale Gleichstromleitung soll etwa 300 Kilometer lang werden und die beiden Stromübertragungsnetze von Deutschland und Schweden zusammenschalten. Von dem deutsch-schwedischen Interkonnektor erhofft man sich einen Beitrag zur Stabilisierung der Strompreise in Deutschland und Südschweden, zur Erhöhung der Sicherheit des Betriebs der Übertragungsleitungsnetze und die indirekte Speicherung von Strom aus Wind und PV in skandinavischen Wasserkraftspeichern.


Weitere Informationen zu dem in intensiver Vorbereitung befindlichen Interkonnektor Hansa PowerBridge finden hier.

Verbindungen zwischen Deutschland (50Hertz) und Tschechien (ČEPS)
Schema der Verbindungsleitung zwischen 50Hertz und ČEPS

Zwischen dem Übertragungsnetz von 50Hertz und dem des tschechischen Übertragungsnetzbetreibers ČEPS gibt es eine grenzüberschreitende Wechselstromleitung zwischen dem Umspannwerk Röhrsdorf (Deutschland) und dem Umspannwerk Hradec (Tschechien), welche seit 1959 in Betrieb ist. Zunächst nahm diese Leitung mit einer Nennspannung von 220 kV den Betrieb auf. Im Jahr 1976 wurde die Leitung dann auf eine Betriebsspannung von 380 kV umgestellt, mit der sie bis heute betrieben wird.

Verbindungen zwischen Deutschland (50Hertz) und Polen (PSE)
Schema der Verbindungsleitungen zwischen 50Hertz und PSE

Zwischen den Übertragungsnetzen von 50Hertz und dem polnischen Übertragungsnetzbetreiber PSE existieren derzeit zwei grenzüberschreitende Stromleitungen. Bei beiden Leitungen handelt es sich um Wechselstromleitungen. Die nördliche Verbindungsleitung zwischen den Umspannwerken Vierraden (Deutschland) und Krajnik (Polen) wurde im Jahr 1987 mit einer Nennspannung von 220 kV in Betrieb genommen. Nach Ausbaumaßnahmen der grenzüberschreitenden Leitung sowie der beiden Umspannwerke wird der Interkonnektor seit 2018 mit einer Nennspannung von 380 kV betrieben. 


Zwischen den weiter südlich gelegenen Umspannwerken Hagenwerder (Deutschland) und Mikułowa (Polen) ist seit 1999 eine zweite Verbindungsleitung mit einer Nennspannung von 380 kV in Betrieb.  Eine dritte Verbindungsleitung („3. Interkonnektor“) zwischen Eisenhüttenstadt (Deutschland) und Plewiska (Polen) befindet sich derzeit in Planung. Das Projekt ist ein Europäisches Vorrangprojekt und wurde 2009 vom Bundestag mit dem Energieleitungsausbaugesetz (ENLAG) zu einem Vorhaben mit vordringlichem Bedarf erklärt. In einer Ergänzungsnote zum Zehnjahresnetzentwicklungsplan des Verbands europäischer Netzbetreiber (ENTSO-E) informierte der polnische Übertragungsnetzbetreiber jedoch über seine geänderten Netzausbauprioritäten. Eine Inbetriebnahme ist daher erst nach 2030 vorgesehen. Mehr zu diesem Ausbauprojekt finden Sie hier. 

Deutsch-polnische Strommarktstudie prognostiziert einen deutlichen Anstieg des Stromaustauschs zwischen den beiden Nachbarländern bis 2030

Aufgrund eines erwarteten Anstiegs der Nachfrage nach Stromimporten sowie höherer Großhandelspreise in Polen wird die Nutzung der deutsch-polnischen Interkonnektoren weiter zunehmen. Dies ist eine Schlussfolgerung der gemeinsam von 50Hertz und dem polnischen Übertragungsnetzbetreiber PSE S.A. mit Unterstützung durch das National Centre for Nuclear Research (NCBJ) in Warschau durchgeführten Studie. Die für Energie zuständigen Ministerien beider Länder waren eingebunden. Die kürzlich abgeschlossene Untersuchung konzentrierte sich auf die langfristigen Herausforderungen des Übertragungsnetzbetriebs in der deutsch-polnischen Region vor dem Hintergrund erwarteter Veränderungen des Europäischen Strommarktes. Für die beiden Zieljahre 2025 und 2030 wurden verschiedene Szenarien simuliert. 

Eine Zusammenfassung der wichtigsten Studienergebnisse ist hier verfügbar. 

Phasenschiebertransformatoren

Phasenschiebertransformatoren (PST), auch Querregler genannt, werden zur Steuerung der Stromflüsse zwischen Übertragungsnetzen eingesetzt. Stellt man sich das Übertragungsnetz als Wasserleitungsnetz mit vielen Zu- und Abflüssen vor, fungiert der PST als einstellbares Ventil, welches den jeweiligen Zu- oder Abfluss erhöhen und senken kann. Wird der Stromfluss in einer Leitung gesenkt, werden die Stromflüsse im gesamten Verbundsystem neu verteilt. So können Überlastungen im Übertragungsnetz vermieden und der Lastfluss gezielt gesteuert werden.

Phasenschiebertransformatoren Deutschland-Polen

Zur besseren Steuerung der grenzüberschreitenden Stromflüsse installieren 50Hertz und PSE an den beiden bestehenden Interkonnektoren Phasenschiebertransformatoren (PST), die koordiniert betrieben werden.

Nach erfolgreicher Inbetriebnahme der ersten vier PST im polnischen Umspannwerk in Mikułowa im Juni 2016 ist der nördliche Interkonnektor zwischen Vierraden und Krajnik vorübergehend außer Betrieb genommen worden, um die beiden Umspannwerke auf 380 kV umzubauen. Im August 2018 ist die Inbetriebnahme der ersten beiden PST in Vierraden erfolgt. Während die Leitung nach Polen mit 380 kV betrieben wird, erfolgt auf deutscher Seite eine Verknüpfung mit den bestehenden 220 kV Leitungen, da sich der Bau der 380-kV-Uckermarkleitung verzögert. Neben den beiden PST kommen dabei noch zwei 380/220 kV Transformatoren als Zwischenschritt zum Einsatz. Mit Inbetriebnahme der Uckermarkleitung werden diese beiden 380/220 kV Transformatoren durch zwei weitere PST ersetzt, womit die Installation der PST in Vierraden dann abgeschlossen ist und ein weiteres wichtiges Ausbauprojekt im europäischen Verbundnetz in den vollständigen Betrieb gehen kann.

 Die PST in den Umspannwerken Mikułowa, Vierraden, Hradec sowie Röhrsdorf (an der deutsch-tschechischen Grenze) werden durch 50Hertz, PSE und ČEPS koordiniert betrieben.

Weitere Informationen zu den PST-Projekten von 50Hertz und PSE: 

Pressemitteilung: Lastflusssteuerung zwischen deutschem und polnischem Stromübertragungsnetz 

Pressemitteilung: Vereinbarung zwischen polnischem und deutschem Übertragungsnetzbetreiber

Test- und Betriebsphase 

Vor Inbetriebnahme der ersten vier PST in Mikułowa im Juni 2016 wurde ein sogenannter „virtueller Phasenschiebertransformator“ (vPST) betrieben, um ungeplante Lastflüsse zu kontrollieren, die Systemsicherheit zu gewährleisten und den grenzüberschreitenden Stromhandel zu fördern.

Im März 2014 starteten 50Hertz und PSE die Betriebsphase des vPST. Zunächst testeten die Partner die Funktionsweise des vPST in einer Pilotphase vom 08. 01.– 30. 04. 2013 und zogen daraus Schlussfolgerungen für die anschließende operationale Phase. Der von beiden Übertragungsnetzbetreibern gemeinsam erstellte Report präsentiert die Prinzipien, Einsätze und wichtigsten Ergebnisse der Pilotphase des vPST.

Weitere Informationen zum virtuellen Phasenschiebertransformator von 50Hertz und PSE: 

Pressemitteilung: 50Hertz und PSE Operator kooperieren beim Einsatz von Phasenschiebern

Report on vPST pilot phase experience

Phasenschiebertransformatoren Deutschland-Tschechien

Zur besseren Steuerung der grenzüberschreitenden Stromflüsse installieren 50Hertz und ČEPS an dem Interkonnektor nach Tschechien Phasenschiebertransformatoren (PST), auch Querregler genannt. Die ersten PST an der deutsch-tschechischen Verbindungsleitung sind durch ČEPS im Umspannwerk in Hradec im Januar 2017 in Betrieb genommen worden. Auf deutscher Seite ist Ende 2017 die Inbetriebnahme von zwei PST durch 50Hertz im Umspannwerk in Röhrsdorf erfolgt. Nach einem Umbau des Umspannwerkes in Röhrsdorf können die PST seit Anfang 2020 auch in andere Leitungen im Südraum der 50Hertz-Regelzone eingebunden werden. Dies ermöglicht eine verbesserte Auslastung dieser Leitungen.

Die PST in den Umspannwerken Hradec und Röhrsdorf sowie Mikułowa und Vierraden (an der deutsch-polnischen Grenze) werden durch 50Hertz, PSE und ČEPS koordiniert betrieben.

ANSPRECHPARTNER

Cornelius Heck

Leiter Systemführungskonzepte und Analysen

Die vielfältigen, weiteren Netzausbauprojekte in unserem Übertragungsnetz finden Sie hier.