Freileitung und Erdkabel
sind „Stand der Technik“

Die Technik der Freileitung und des Erdkabels beruhen auf den gleichen physikalischen Naturgesetzen (Ohm´sches Gesetz, Kirchhoff´sche Gesetze). Beide Systeme sind technologisch ausgereift. Das heißt aber nicht, dass des wegen das eine oder andere „besser“ oder „technologisch überlegen“ ist.

Der hohe Reifegrad der Produkte und die Möglichkeiten der Technik erlauben heute einen gezielten Einsatz beider Systeme, Freileitung und Erdkabel. Aber: Nur weil etwas technisch machbar ist, heißt das nicht, dass es tatsächlich auch sinnvoll ist. Diese Rahmenbedingungen ergeben sich allerdings nicht aus den Individualmeinungen von Netzbetreibern, Politikern und selbsternannten Experten, sondern aus den Grundgesetzen der Physik.

Die Physik ist auch maßgeblich dafür verantwortlich, wie die Freileitung und das Erdkabel genutzt werden können. Die Faktoren sind

• Spannung und Stromfluss
  Je höher die Spannung ist, mit der eine Leitungsverbindung (unabhängig ob Freileitung oder Erdkabel) betrieben wird, umso größer muss der Sicherheitsabstand sein. Kann dieser wie bei einem Erdkabel nicht eingehalten werden, so muss eine entsprechende Isolierung vorhanden sein, die auch bei geringeren Abständen die Sicherheit der Leitung aber auch der Umgebung garantiert.
• Betriebsweise des Netzes
  Sie ist ein weiterer wichtiger Faktor, der die Nutzungsmöglichkeiten von Freileitung und Erdkabel beeinflusst. Bei der Betriebsweise des gelöschten Netzes (wie es in ganz Österreich und den benachbarten Ländern verwendet wird), ist nur ein begrenzter Anteil an Kabellängen möglich. Die Einhaltung dieser Längen („Löschgrenze“) ist wesentlich für die Sicherheit der Stromleitung. Diese Beschränkung der Kabellängen gibt es bei anderen Betriebsweisen nicht, dafür bestehen hier andere Wechselwirkungen, die es bei der Wahl der Betriebsweise abzuwägen gilt.

Die oben beschrieben bauen weltweit alle gewachsenen Stromnetze auf allen Spannungsebenen auf Freileitungsnetzen auf. Dies vor allem deshalb, weil Erdkabel Ende des 19. Jahrhunderts schlicht noch nicht in der entsprechenden Qualität und Haltbarkeit hergestellt werden konnten. Heute erfolgt die Herstellung von Erdkabeln ebenso industriell und ist wie beim Leiterseil der Freileitung standardisiert.

Tatsache ist aber auch, dass der Aufwand bei der Erdkabel-Herstellung um ein Vielfaches höher ist als bei Leiterseilen und abhängig von der Betriebsspannung weiter steigt. Tatsächlich ist es nach wie vor eine Tatsache, dass Erdkabel-Systeme immer noch eine wesentlich kürzere Lebensdauer (ca. die Hälfte) als Freileitungen. Die Herstellerangaben variieren hier von 40 bis 50 Jahren. Die Haltbarkeit einer Freileitung liegt bei ca. 80 bis 100 Jahren.

Die Gründe für diesen Mehraufwand sind leicht nachvollziehbar:

• Isolierung des Kabels für einen sicheren Betrieb
  Ein Erdkabel muss einen entsprechend kompakten Aufbau haben, damit es sicher in der Erde verlegt werden kann. Deshalb besteht die Isolierschicht aus speziellem Kunststoff, der über besondere Eigenschaften verfügen und trotzdem als Ganzes beweglich und biegbar bleiben muss. Der Aufwand bei der Kabel-Produktion steigt mit der Betriebsspannung. Hoch- (110.000 Volt) und Höchstspannungskabel (380.000 bzw. 400.000 Volt) werden deshalb in reinraum-ähnlichen Umgebungen gefertigt.
• Beeinflussung durch Wärme
  Bei jedem Erdkabel entsteht im Betrieb durch Spannung und Stromfluss Wärme. Diese kann durch die Isolierung und die umgebende Erde zum Teil schlecht abgeführt werden. Bei niedrigen Spannungen ist die Wärmeabfuhr durch die geringere Dicke der Isolierung besser als bei Hochspannungskabeln für 110.000 Volt und mehr Beim Verlegen von Hochspannungskabeln werden zu einer Verbesserung der Wärmeableitung in die Kabelumgebung die Kabelsysteme zum Teil in ein Bett aus Spezialbeton gelegt, was die Wärmeabfuhr unterstützen soll. Bei Höchstspannungsnetzes werden teilweise aktive Kühlungsmaßnahmen gesetzt, um die Wärme abführen zu können. Zur Veranschaulichung: Ein Erdkabel im 110.000 Volt-Hochspannungsnetz wird permanent unter einer Wärmeentwicklung von 50 bis 100 Grad Celsius betrieben. Warum ist die Abfuhr der Wärme notwendig? Die Wärme beeinflusst die Isolierung des Kabels und führt zu schnellerer Alterung bis hin zur Zerstörung. Und: Steigt die Wärme des Leiters, steigen die Verluste bei der Übertragung.