Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Hybride Freileitungen: Mehr Strom transportieren ohne zusätzliche Leitungen

04.06.2018

Fehlende gesellschaftliche Akzeptanz für neue Höchstspannungsleitungen verzögert die Modernisierung des Stromnetzes. Zwei Projekte der Nationalen Forschungsprogramme "Energiewende" und "Steuerung des Energieverbrauchs" haben die optimale Auslegung von hybriden Freileitungen ermittelt, um die Kapazität des Übertragungsnetzes zu steigern und gleichzeitig Akzeptanz bei der Bevölkerung für diese neue Technologie zu finden.

Anders als bei herkömmlichen Stromleitungen werden bei hybriden Freileitungen statt zwei Wechselstromsystemen ein Wechselstrom- (AC) und ein Gleichstromsystem (DC) auf denselben Masten kombiniert. Damit steigt die Transportkapazität, während die Leitungen in Höhe und Breite identisch bleiben. Neubauten und Eingriffe in das Landschaftsbild können vermieden werden.


Unter der Regenanlage im Hochspannungslabor der ETH Zürich können die Forschenden das Verhalten von hybriden Stromleitungen genau untersuchen.

© Jurij Pachin, ETH High Voltage Lab

Aufgrund von Interferenzen zwischen den AC- und DC-Systemen treten jedoch abhängig von Wetterbedingungen, Verschmutzung der Leiterseile und der Distanz zwischen den Gleich- und Wechselspannungsleitern störende Geräusche sowie elektrische Felder auf.

Eine Forschungsgruppe der ETH Zürich hat im Rahmen des Nationalen Forschungsprogrammes "Energiewende" (NFP 70) die optimale Auslegung des Systems untersucht. "Hybridfreileitungen haben zwei wesentliche Vorteile: ihre um über 50 Prozent höhere Kapazität und die vermutlich höhere Akzeptanz, weil keine neuen Höchstspannungsleitungen gebaut werden müssen, sondern bestehende umgerüstet werden können.

Um bei möglichst hoher Übertragungskapazität störende Effekte wie das Korona-Brummen und elektrische Felder zu minimieren, haben wir unter verschiedenen realen Bedingungen an Testleitungen im Labor und im Freifeld die ideale Spannung und die beste Mastgeometrie ermittelt", fasst Projektleiter Christian Franck, Professor am Institut für Hochspannungstechnik der ETH Zürich, die Ergebnisse zusammen.

Viele Vorteile, aber ... Akzeptanz gibt es nicht automatisch.

Gleichzeitig mit der Entwicklung der neuen Technologie wurden auch die Chancen und das Vorgehen, damit diese die nötige gesellschaftliche Akzeptanz findet, untersucht. "Auch wenn die höhere Kapazität ohne zusätzliche Landschaftseingriffe für die neue Hybrid-Technologie spricht und wir die negativen Effekte deutlich reduzieren konnten, war uns von Anfang an bewusst, dass sich auch Hybridleitungen nicht ohne Zustimmung der unmittelbar Betroffenen realisieren lassen", beschreibt Franck die Motivation für die Zusammenarbeit mit dem Institut für Politikwissenschaft der Universität Bern.

Isabelle Stadelmann-Steffen, Professorin an der Universität Bern, untersucht im Nationalen Forschungsprogramm "Steuerung des Energieverbrauchs" (NFP 71) die gesellschaftliche Akzeptanz erneuerbarer Energien. Die Befragung von rund 1300 Personen zu deren Einstellung gegenüber hybriden Freileitungen ergab drei zentrale Erkenntnisse:

"Erstens müssen vorausschauend Informationen zu einer neuen Technologie angeboten werden. Idealerweise wird die Bevölkerung zum frühestmöglichen Zeitpunkt einbezogen, um die Bedeutung des Vorhabens zu vermitteln und gleichzeitig die Möglichkeit zu bieten, Sorgen und Bedenken in den Entscheidungsprozess einzubringen. Zweitens müssen auch Alternativen diskutiert werden, denn die Unterstützung für eine neue Technologie hängt immer von den Alternativen ab. Und drittens ist die Akzeptanz natürlich umso höher, je mehr es gelingt, negative Effekte einer Technologie zu verringern."

Verbesserte Technologie durch interdisziplinäre Zusammenarbeit

Die enge Zusammenarbeit zwischen den Forschenden der ETH Zürich und der Universität Bern, aber auch der Schweizer Übertragungsnetzbetreiberin Swissgrid sowie Betreibern von Verteilnetzen und Wasserkraftwerken hat konkrete technologische Verbesserungen ermöglicht. Während die "Techniker" der ETH zunächst vor allem die Maximierung der Übertragungskapazität unter Einhaltung der Grenzwerte für elektromagnetische Felder und Lärm im Fokus hatten, haben die Erkenntnisse der sozialen Akzeptanzforschung dazu geführt, dass ein Optimum zwischen hoher Kapazität und möglichst geringer "Fühlbarkeit" gefunden werden konnte.


Kontakt

Prof. Dr. Isabelle Stadelmann-Steffen
Universität Bern
Institut für Politikwissenschaft
Fabrikstrasse 8
3012 Bern
Tel.: +41 31 631 83 55
E-Mail: isabelle.stadelmann@ipw.unibe.ch

Prof. Dr. Christian M. Franck
Institut für Hochspannungstechnik
ETH Zürich
Physikstrasse 3
8092 Zürich
Tel.: +41 44 632 47 62
E-Mail: cfranck@ethz.ch


Die Nationalen Forschungsprogramme "Energiewende" und "Steuerung des Energieverbrauchs"

Die Nationalen Forschungsprogramme "Energiewende" (NFP 70) und "Steuerung des Energieverbrauchs" (NFP 71) des Schweizerischen Nationalfonds erforschen die naturwissenschaftlich-technologischen und gesellschaftlich-ökonomischen Aspekte für die erfolgreiche Realisierung der Energiewende. Über 300 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler werden bis Ende 2018 in mehr als 100 Forschungsprojekten Erkenntnisse zur substanziellen Verringerung des Energieverbrauchs, zu neuen Technologien sowie zu gesellschaftlichen Rahmenbedingungen für deren Implementierung in den kommenden 10 bis 30 Jahren erarbeiten.

Aufgrund zahlreicher Wechselbeziehungen werden die parallel laufenden NFP 70 und NFP 71 eng koordiniert.

Weitere Informationen zu den einzelnen Forschungsprojekten und zur Organisation der Nationalen Forschungsprogramme sind auf www.nfp70.ch  und www.nfp71.ch  zu finden.

Weitere Informationen:

https://www.youtube.com/watch?v=BeL6VTwCJy0&index=1&list=PLCVDS7lWRkvIq7... 'Hride Freileitungen und die Akzeptanz neuer Energietechnologien'
https://youtu.be/C9A22vSVE6U'Hybridleitungen im Feldversuch'
http://www.snf.ch/SiteCollectionDocuments/medienmitteilungen/180604_MM_Hybride_F... 'Ahang zur Akzeptanzstudie'
http://www.nfp70.ch/de/projekte/stromversorgung/projekt-franck
http://www.nfp71.ch/de/projekte/modul-4-akzeptanz/projekt-stadelmann-steffen

Medien - Abteilung Kommunikation | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Physiker entwickeln Magnetfeldsensoren, die günstig großflächige Areale überwachen können
15.10.2019 | Universität des Saarlandes

nachricht Fraunhofer IZM setzt das E-Auto auf die Überholspur
11.10.2019 | Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Fraunhofer FHR zeigt kontaktlose, zerstörungsfreie Qualitätskontrolle von Kunststoffprodukten auf der K 2019

Auf der K 2019, der Weltleitmesse für die Kunststoff- und Kautschukindustrie vom 16.-23. Oktober in Düsseldorf, demonstriert das Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR das breite Anwendungsspektrum des von ihm entwickelten Millimeterwellen-Scanners SAMMI® im Kunststoffbereich. Im Rahmen des Messeauftritts führen die Wissenschaftler die vielseitigen Möglichkeiten der Millimeterwellentechnologie zur kontaktlosen, zerstörungsfreien Prüfung von Kunststoffprodukten vor.

Millimeterwellen sind in der Lage, nicht leitende, sogenannte dielektrische Materialien zu durchdringen. Damit eigen sie sich in besonderem Maße zum Einsatz in...

Im Focus: Solving the mystery of quantum light in thin layers

A very special kind of light is emitted by tungsten diselenide layers. The reason for this has been unclear. Now an explanation has been found at TU Wien (Vienna)

It is an exotic phenomenon that nobody was able to explain for years: when energy is supplied to a thin layer of the material tungsten diselenide, it begins to...

Im Focus: Rätsel gelöst: Das Quantenleuchten dünner Schichten

Eine ganz spezielle Art von Licht wird von Wolfram-Diselenid-Schichten ausgesandt. Warum das so ist, war bisher unklar. An der TU Wien wurde nun eine Erklärung gefunden.

Es ist ein merkwürdiges Phänomen, das jahrelang niemand erklären konnte: Wenn man einer dünnen Schicht des Materials Wolfram-Diselenid Energie zuführt, dann...

Im Focus: Wie sich Reibung bei topologischen Isolatoren kontrollieren lässt

Topologische Isolatoren sind neuartige Materialien, die elektrischen Strom an der Oberfläche leiten, sich im Innern aber wie Isolatoren verhalten. Wie sie auf Reibung reagieren, haben Physiker der Universität Basel und der Technischen Universität Istanbul nun erstmals untersucht. Ihr Experiment zeigt, dass die durch Reibung erzeugt Wärme deutlich geringer ausfällt als in herkömmlichen Materialien. Dafür verantwortlich ist ein neuartiger Quantenmechanismus, berichten die Forscher in der Fachzeitschrift «Nature Materials».

Dank ihren einzigartigen elektrischen Eigenschaften versprechen topologische Isolatoren zahlreiche Neuerungen in der Elektronik- und Computerindustrie, aber...

Im Focus: An ultrafast glimpse of the photochemistry of the atmosphere

Researchers at Ludwig-Maximilians-Universitaet (LMU) in Munich have explored the initial consequences of the interaction of light with molecules on the surface of nanoscopic aerosols.

The nanocosmos is constantly in motion. All natural processes are ultimately determined by the interplay between radiation and matter. Light strikes particles...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Verletzungen des Sprunggelenks immer ärztlich abklären lassen

16.10.2019 | Veranstaltungen

Digitalisierung trifft Energiewende

15.10.2019 | Veranstaltungen

Bauingenieure im Dialog 2019: Vorträge stellen spannende Projekte aus dem Spezialtiefbau vor

15.10.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Verletzungen des Sprunggelenks immer ärztlich abklären lassen

16.10.2019 | Veranstaltungsnachrichten

Fraunhofer FHR zeigt kontaktlose, zerstörungsfreie Qualitätskontrolle von Kunststoffprodukten auf der K 2019

16.10.2019 | Messenachrichten

Es braucht mehr als einen globalen Eindruck, um einen Fisch zu bewegen

16.10.2019 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics