Bijiashan Windkraftanlage in China.

Ausbau des Stromnetzes

Notwendigkeit der Energiewende


1.3.2013
Der Ausbau von Stromleitungen ist für die Energiewende unverzichtbar: Zuküntig muss noch mehr Strom aus dem windreichen Norden in den energiehungrigen Süden der Republik geleitet werden. Doch der Ausbau ist teuer und nicht unumstritten.

Eine Windkraftanlage ist am 27.02.2013 in der Nähe von Kaeselow (Mecklenburg-Vorpommern) hinter einer Stromtrasse zu sehen.Neue Stromtrassen sollen die Energie von Nord nach Süd leiten. (© picture-alliance/dpa)

Stromleitungen sind für die Energieversorgung unverzichtbar. Sie befördern Elektrizität von den Kraftwerken bis in Fabriken und Haushalte. Durch die Energiewende verschieben sich die Punkte, an denen Strom in das Netz eingespeist wird. Bisher kommt ein großer Teil aus Kohlekraftwerken im Ruhrgebiet und Kernkraftwerken in Süddeutschland. Durch die Energiewende werden Kernkraftwerke und fossile Erzeugungsanlagen aber zunehmend durch erneuerbare Energien abgelöst. Ein Großteil der Anlagen wird voraussichtlich in Norddeutschland fernab der Verbrauchsschwerpunkte entstehen. Den Strom müssen neue Leitungen in die industriellen Ballungsgebiete im Westen und Süden Deutschlands transportieren.

Netzausbau: "Flaschenhals der Energiewende“



Gegen neue Stromleitungen haben sich in den vergangenen Jahren allerdings zahlreiche Bürgerinitiativen gebildet, die sich an den Auswirkungen auf das Landschaftsbild stören und die Nachteile für ihre Gesundheit sowie einen Wertverlust ihrer Immobilien befürchten. Der stockende Netzausbau gilt als "Flaschenhals der Energiewende“. Die Bundesnetzagentur weist außerdem seit Jahren auf die Bedeutung neuer Stromleitungen für die Versorgungssicherheit hin. Die Netze seien durch die Vielzahl der zusätzlich zu erfüllenden Transportaufgaben am Rande ihrer Belastbarkeit, schrieb die Behörde im August 2011 in einem Bericht nach dem Abschalten der ersten acht Atomkraftwerke. Verschärfen wird sich die Situation mit dem endgültigen Atomausstieg im Jahr 2022. Die Politik steht also einerseits unter Zeitdruck. Andererseits muss sie die Interessen von Anwohnern entlang neuer Stromtrassen mit denen der restlichen Gesellschaft in Einklang bringen, wenn der Netzausbau und mit ihm die Energiewende gelingen sollen.

Politisch umstritten ist auch die Verteilung der neuen Erzeugungsanlagen im Bundesgebiet. Mehr Windräder in Süddeutschland könnten den Transportbedarf möglicherweise verringern, schreibt der Verbraucherzentrale Bundesverband in einer Stellungnahme vom Juli 2012.

Die Windenergie boomt in Norddeutschland vor allem deshalb, weil sie sich dort besonders kostengünstig produzieren lässt. Nach Zahlen des Deutschen Windenergie-Instituts waren im Juni 2012 in den Küstenländern Niedersachsen, Schleswig-Holstein und Mecklenburg-Vorpommern Windenergieanlagen mit einer Kapazität von 12.200 Megawatt (MW) installiert. Das entspricht 41 Prozent der gesamten deutschen Windenergieleistung von 30.000 MW. Weitere 28 Prozent der Kapazität konzentrieren sich in Brandenburg und Sachsen-Anhalt. Die norddeutschen Bundesländer profitieren finanziell von neuen Anlagen und haben erklärt, den Ausbau der Windenergie weiter zu unterstützen und neue Flächen für Investoren auszuweisen.

Das Spezialschiff "Team Oman" verlegt ein Seekabel. Der Netzbetreiber TenneT ist für die Anbindung der Offshore-Windparks in der Nordsee an das Stromnetz verantwortlich.Das Spezialschiff "Team Oman" verlegt ein Seekabel. Der Netzbetreiber TenneT ist für die Anbindung der Offshore-Windparks in der Nordsee an das Stromnetz verantwortlich. (© TenneT)
Politisches Ziel der Bundesregierung ist es, den Ausbau der Windenergie in Nord- und Ostsee zu fördern. Auf See weht der Wind am beständigsten und vor den Küsten stehen die Offshore-Windparks außer Sichtweite von Anwohnern. Laut Energiekonzept der Bundesregierung vom September 2010 sollen in der Nord- und Ostsee bis zum Jahr 2030 Offshore-Windparks mit einer Leistung von 25.000 MW entstehen. Mehr Windparks im Süden und weniger Offshore-Windparks im Norden würden möglicherweise einen geringeren Bedarf an Stromleitungen bedeuten. Die zusätzlichen Windräder in Süddeutschland würden aber mit hoher Wahrscheinlichkeit neue Proteste hervorrufen.

Einige Bürger und Umweltverbände beklagen, dass neue Stromleitungen nicht nur für erneuerbare Energien, sondern auch für klimaschädliche Kohlekraftwerke gebraucht würden. Tatsächlich planen oder bauen Energieversorger in Hamburg, Stade und Wilhelmshaven drei Steinkohlekraftwerke mit einer Leistung von insgesamt 3.500 MW. Das entspricht etwa der Kapazität, die eine zusätzliche Höchstspannungstrasse transportieren kann.

Die Betreiber neuer fossiler Kraftwerke profitieren von Plänen der Europäischen Union. Sie will einen europaweiten Binnenmarkt für Energie schaffen, Strom soll also grenzüberschreitend übertragen und gehandelt werden können. Der Grundgedanke dabei ist, Kraftwerke dort zu bauen, wo die Stromproduktion für die europäischen Verbraucher am preiswertesten ist. Die Vernetzung soll zudem die Versorgungssicherheit erhöhen.

Bis 2022 müssen 20 Milliarden Euro in den Ausbau des Stromnetzes investiert werden



Um Fehlplanungen zu vermeiden, wird der erwartete Bedarf an neuen Leitungen für die Jahre 2022 und 2030 in Deutschland seit 2012 im Netzentwicklungsplan ermittelt. Erstellt wird er von den Betreibern des deutschen Übertragungsnetzes TenneT, Amprion, 50Hertz Transmission und TransnetBW.

Neue Stromautobahnen: Konzept für den Netzausbau bis 2022Neue Stromautobahnen: Konzept für den Netzausbau bis 2022 (© picture-alliance/dpa)
Der Netzentwicklungsplan wird von der Bundesnetzagentur überprüft und bestätigt. Sie achtet als neutrale Instanz auf einen möglichst preisgünstigen Ausbau des Stromnetzes. Die Kosten für Betrieb und Neubau tragen die Verbraucher über Netzentgelte. Im Jahr 2011 machten sie 20 Prozent des Strompreises aus. Die Netzbetreiber schätzen, dass der Ausbau des Übertragungsnetzes bis 2022 rund 20 Milliarden Euro kosten wird. Dafür wollen die Netzbetreiber 3.800 Kilometer Stromleitungen neu bauen und 4.400 Kilometer alte Leitungen durch leistungsfähigere Technik erneuern.

Nach einer Überprüfung bestätigte die Bundesnetzagentur im November 2012 jedoch nur einen Teil der geplanten Trassen. Statt 3.800 dürfen die Netzbetreiber nur 2.750 Kilometer neuer Leitungen errichten und statt 4.400 nur 3.000 Kilometer Leitungen ausbauen. Insgesamt hat die Bundesnetzagentur 36 Neu- und Ausbauvorhaben genehmigt. Für diese Projekte stellte die Bundesregierung im Dezember 2012 mit dem Entwurf für ein Bundesbedarfsplangesetz den vordringlichen Bedarf fest. Anfang 2013 soll der Bundestag das Gesetz verabschieden und damit die Weichen für Planung und Bau der Stromtrassen stellen.

Weitere 24 Projekte sind bereits in Bau. Sie stammen aus dem 2009 beschlossenen Energieleitungsausbaugesetz (EnLAG) und umfassen 970 Kilometer neuer Stromleitungen und Verstärkungen auf 870 Kilometer bestehender Trassen.

In der Bevölkerung regt sich Widerstand



Bürgerinitiativen werfen den Netzbetreibern vor, bei Ihren Plänen nicht alle Möglichkeiten zur Verstärkung des bestehenden Netzes auszuschöpfen. Verstärken lässt sich das System durch Hochtemperaturleiterseile, die mehr Strom transportieren können als herkömmliche Leitungen. Sie kosten jedoch ein Vielfaches gegenüber den Standardseilen. Ein Pilotprojekt startete im Dezember 2012 auf der besonders stark beanspruchten Verbindung zwischen dem thüringischen Remptendorf und dem bayerischen Redwitz. Der Netzbetreiber 50Hertz nahm dort ein 18 Kilometer langes Hochtemperaturleiterseil in Betrieb, das 17 Prozent mehr Strom transportieren kann als eine Standardleitung.

Ganz ohne neue Leiterseile können bestehende Leitungen mehr Strom transportieren, wenn sie durch Wind oder niedrige Temperaturen gekühlt werden. Die Netzbetreiber geben jedoch an, dass Temperaturmonitoring bereits einzusetzen, um den Stromdurchfluss bei geeignetem Wetter zu erhöhen. Die Verstärkung des Netzes stößt nach Angaben der Netzbetreiber zudem an ihre Grenzen, je länger die Transportstrecken werden. Bei langen Distanzen würden Stabilitätsparameter immer wichtiger, die nur neue Leitungen garantieren könnten.

Das deutsche Stromnetz: Netzebenen und StromflussDas deutsche Stromnetz: Netzebenen und Stromfluss (© Verband kommunaler Unternehmen, VKU )
Standard für Neubauten auf kürzerer und mittlerer Distanz sind 40 bis 60 Meter hohe und 22 bis 45 Meter breite Masten mit Stahl-Aluminium-Seilen, die Drehstrom mit einer Spannung von 380 Kilovolt (kV = tausend Volt) transportieren. Die Masten werden im Abstand von durchschnittlich 375 Meter aufgestellt. Inklusive der Randstreifen sind die Trassen 50 bis 70 Meter breit.

Für den bevorstehenden Transport großer Strommengen von Nord- nach Süddeutschland haben die Netzbetreiber im Netzentwicklungsplan 2012 für Deutschland erstmals den Einsatz von Freileitungen mit Gleichstrom vorgeschlagen. Die Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) arbeitet auf Distanzen von mehreren hundert Kilometern verlustärmer und stabiler. HGÜ-Leitungen werden in großflächigen Staaten wie China und Russland für lange Übertragungswege von Punkt zu Punkt eingesetzt. Für den Einsatz einzelner HGÜ-Leitungen in einem Drehstromnetz gibt es aber bisher kaum Erfahrungen.

Die Netzbetreiber führen dagegen an, dass Drehstrom-Freileitungen in Deutschland seit über 60 Jahren erprobt seien. Viele Bürger stören sich allerdings an den Eingriffen in das Landschaftsbild. In den Trassen dürfen keine Bäume wachsen und an den Freileitungen verenden zahlreiche Vögel.

Stromleitungen erzeugen außerdem niederfrequente elektrische und magnetische Felder. Der Grenzwert liegt gemäß der 26. Bundesimmissionsschutzverordnung bei einer magnetischen Flussdichte von 100 Mikrotesla (µT). Oberhalb des Grenzwerts sind Stimulationen des menschlichen Nervensystems und der Netzhaut nachgewiesen. Bei langfristiger Exposition unterhalb der Grenzwerte legen einzelne Studien laut Bundesamt für Strahlenschutz (BfS) den Verdacht nahe, dass elektromagnetische Felder im Zusammenhang mit Leukämie bei Kindern sowie den Nervenkrankheiten ALS und Alzheimer stehen könnten. Dem BfS zufolge ist jedoch kein biologisch plausibler Wirkmechanismus bekannt.

Bürgerinitiativen fordern die Verlegung von unterirdischen Stromtrassen



Einige Bürgerinitiativen wollen in der Nähe ihrer Häuser komplett auf Freileitungen verzichten und fordern stattdessen im Erdboden verlegte Kabel. Auch bei Kabeln wird in Drehstrom- und Gleichstromübertragung unterschieden. Technisch ausgereift sind Drehstromkabel. Im Gegensatz zu Freileitungen werden Erdkabel nicht automatisch durch die Umgebungsluft gekühlt. Um ein Erwärmen und Austrocknen des Erdreiches zu verhindern, werden sie auf freier Fläche in Betonbetten in 1,70 Meter Tiefe verlegt. Weil Kabel bisher nicht in unbegrenzter Länge hergestellt werden können, müssen sie alle 600 bis 900 Meter durch drei Meter lange Muffenbauwerke miteinander verbunden werden. In regelmäßigen Abständen werden außerdem Blindleistungskompensationsanlagen errichtet. Die Kabeltrassen müssen auf einer Breite von 12 bis 25 Meter von tief wurzelnden Pflanzen freigehalten werden.

Erdkabel besitzen kein äußeres elektrisches Feld. Das magnetische Feld von Drehstrom-Kabeln ist höher als bei Freileitungen, allerdings nimmt die magnetische Feldstärke zu den Seiten hin schneller ab als bei Drehstrom-Freileitungen. Anhänger von Erdkabeln verweisen besonders auf die niedrigen magnetischen Belastungen durch Gleichstrom-Kabel. Das magnetische Feld der HGÜ-Variante ist nicht höher als das Erdmagnetfeld. An Land gibt es allerdings keine Langzeiterfahrungen mit HGÜ-Kabeln. Das längste der Welt liegt in Australien, es wurde 2002 in Betrieb genommen und ist 180 Kilometer lang.

Die Kosten für Erdkabel sind außerdem etwa vier Mal so hoch wie die für Freileitungen. HGÜ-Kabel sind wegen der Konverterstationen für den Anschluss an das Drehstromnetz auf Distanzen bis zu 50 Kilometer sogar neun Mal teurer als Freileitungen.

Der Bund erlaubt das Verlegen von Erdkabeln bisher nur in Ausnahmefällen. Von den 24 Projekten aus dem Energieleitungsausbaugesetz von 2009 dürfen nur auf vier Trassen Erdkabel verlegt werden und auch dort nur auf kleinen Teilabschnitten unter engen Bedingungen. Die Genehmigungsbehörden können die Netzbetreiber für diese vier Trassen verpflichten, Erdkabel zu wählen, wenn die Leitungsabschnitte in geringeren Abständen als 400 Meter - beziehungsweise 200 Meter im Außenbereich von Siedlungen - zu Wohngebäuden verlaufen. Im Bundesbedarfsplangesetz von 2012/2013 hat die Bundesregierung nur für zwei von 36 Stromtrassen eine teilweise Erdverkabelung vorgesehen.

Die Öffentlichkeit soll bei der Planung neuer Stromtrassen beteiligt werden



Regelzonen deutscher ÜbertragungsnetzbetreiberRegelzonen deutscher Übertragungsnetzbetreiber Lizenz: cc by-nc-nd/3.0/de/ (bpb)
Um die Akzeptanz der Bevölkerung zu gewinnen, hat der Bundestag im Juni 2012 die Beteiligungsmöglichkeiten der Bürgerinnen und Bürger ausgeweitet. Zum Netzentwicklungsplan und dem dazugehörigen Szenariorahmen, den die Netzbetreiber jährlich erstellen, wird die Öffentlichkeit drei Mal konsultiert. Weil der Netzentwicklungsplan nur die Start- und Endpunkte der Trassen und noch nicht den genauen Verlauf der Leitungen enthält, beziehen sich die Stellungnahmen auf dieser Stufe noch auf eher allgemeine Ziele der Energiepolitik. Beispiele sind die Senkung des Stromverbrauchs, die Menge an neuen fossilen Kraftwerken oder die räumliche Verteilung von erneuerbaren Energien im Bundesgebiet.

Wo genau die neuen Stromtrassen verlaufen, regeln nach Verabschiedung des Bundesbedarfsplans die Planungsbehörden. Für länderübergreifende Leitungen ist die Bundesnetzagentur zuständig, für kürzere Trassen das jeweilige Bundesland. Im Rahmen der Bundesfachplanung (Bundesnetzagentur) oder der Raumordnungsverfahren (Länder) legen die Behörden zunächst Trassenkorridore von 500 bis 1.000 Meter Breite fest. Hierbei kann die Öffentlichkeit Stellungnahmen zum Verlauf der Trassen abgeben.

Die genauen Standorte und die zu verwendende Technik regeln die Behörden im Planfeststellungsverfahren. In diesem Verfahrensschritt können Anwohner zum letzten Mal Stellungnahmen abgeben. Gegen den Planfeststellungsbeschluss ist eine Klage vor dem Bundesverwaltungsgericht möglich.

Für jeden der drei Verfahrensschritte – Netzentwicklungsplan, Bundesfachplanung, Planfeststellung – führen die Behörden außerdem eine Strategische Umweltprüfung beziehungsweise eine Umweltverträglichkeitsprüfung durch. Bei diesen Verfahren können Anwohner ihre Bedenken zu den Auswirkungen der Stromleitungen auf die menschliche Gesundheit, das Landschaftsbild und die Tier- und Pflanzenwelt zum Ausdruck bringen.

Um Anwohner für den Netzausbau zu gewinnen, hat Bundesumweltminister Peter Altmaier (CDU) im September 2012 auch finanzielle Anreize zur Diskussion gestellt. Bürger sollen die Gelegenheit erhalten, sich mit bis zu fünf Milliarden Euro an den Baukosten zu beteiligen. Als sogenannte Bürgerdividende würden sie eine Verzinsung von fünf Prozent erhalten.


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Der Name des Autors/Rechteinhabers soll wie folgt genannt werden: by-nc-nd/3.0/de/ Autor: Manuel Berkel für bpb.de

 

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