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Stromautobahn

Neues Verfahren zur Erdkabelverlegung erfolgreich getestet

Oldenburger Rohrleitungsforum, Tiefbau, Rohr- und Leitungsbau

Der Flüssigboden besteht zu ca. 95 % aus dem vorhandenen Boden und zu ca. 5 % aus verbessernden Zusatzstoffen. Er umgibt die Kabelleerrohre komplett. Nach dem Verfestigen ist er spatenlösbar und leitet die Wärme der Höchstspannungsleitung gleichmäßig in alle Richtungen ab.

RAESFELD (ABZ). - Im nordrhein-westfälischen Raesfeld bei Borken erstellt die Amprion GmbH eine insgesamt rund 3,5 km lange, zeitweise bis zu 42 m breite und 2,15m tiefe Trasse für eine erdverlegte Höchstspannungsleitung in offener Bauweise. Die Erdkabel-Trasse ist die erste ihrer Art, um die für die Energiewende dringend benötigten Stromautobahnen zu realisieren. Bei dem Pilotprojekt wenden die Tiefbau-Spezialisten der Köster GmbH auf einem 1,1 km langen Abschnitt ein eigens entwickeltes Verfahren zur Auftriebssicherung an, das die Lagegenauigkeit der Leitung erhöht und gleichzeitig Ressourcen sowie die Umwelt schont.

Die Bundesregierung hat mit der Energiewende ehrgeizige Ziele formuliert: Ausstieg aus der Atomenergie bis 2022, außerdem sollen bis 2020 mindestens 35 % des Stroms aus Erneuerbaren Energien gewonnen werden. Sogenannte Stromautobahnen werden benötigt, um die Energie über Höchstspannungsleitungen von den Windparks im Norden in den Süden Deutschlands zu transportieren. Z. T. unterirdisch, vor allem, wenn auf einigen Pilotstrecken Siedlungen in der Nähe von 380-KV-Wechselspannungstrassen liegen. Die erste Leitung dieser Art verlegt die Amprion GmbH derzeit im westfälischen Raesfeld, als Teilabschnitt der geplanten Leitung Meppen-Wesel, einer Hauptachse für den Stromtransport von Nord nach Süd. Die Amprion GmbH als Betreiber der Leitung betritt mit dem erdverlegten Höchstspannungskabel Neuland – und auch die Bauausführung ist eine Aufgabe für Spezialisten: Gefragt ist eine zügige, sichere und bodenschonende Bauweise, bei der zudem die Bedürfnisse der Anwohner und betroffenen Landwirte zu berücksichtigen sind. Denn gerade bei einem sensiblen Thema wie dem Stromtransport, vor allem, wenn er über landwirtschaftlich genutzte Privatflächen führt, verlangt nach äußerster Transparenz und der Einbindung aller Beteiligten. Die Betroffenen wollen zu Recht über den Bauverlauf, die angewandten Verfahren, die nächsten Schritte und sich daraus ergebene Konsequenzen informiert sein – schließlich ist es ihr Grund und Boden, über den die Trasse verläuft.

Aber auch baulich erfordert der erdverlegte Trassenbau umfassendes Know-how. "Eine der größten Herausforderungen beim Transport von Strom unter der Erde ist die Temperaturentwicklung", sagt Jürgen Höchst, zuständiger Produktingenieur der Köster GmbH. "Ohne entsprechende Maßnahmen kann sich die Leitung erwärmen, was Einfluss auf die Bodenverhältnisse hätte und die Übertragungsleistung senken würde." Auflage der Amprion GmbH war deshalb, dass bei dem Pilotprojekt in Raesfeld ein spezieller Flüssigboden eingesetzt wird, eine Mischung aus ca. 95 % vorhandenem Boden und ca. 5 % verbessernden Zusatzstoffen. Dieser Flüssigboden umhüllt die Kabelschutzrohre und hat nrach dem Verfestigen eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit: Die Temperatur des Kabels wird so gleichmäßig in alle Richtungen abgegeben.

iro 2015

Auf dem Rohrleitungsforum in Oldenburg ist die Köster GmbH an Stand EG-H-07 vertreten.

Um den Flüssigboden optimal einzusetzen, leisteten die Köster-Tiefbauer echte Ingenieurarbeit. Die Herausforderung: Der Flüssigboden kann seine volle Wirkung nur entfalten, wenn er die Schutzrohre rundum gleichmäßig umgibt. Dazu muss allerdings verhindert werden, dass die leeren Rohre auf dem flüssigen Medium aufschwimmen und somit nur teilweise Kontakt mit ihm haben. Diese Herausforderung lösten die Tiefbauer der Köster GmbH mit einem Sondervorschlag, der den Auftraggeber letztlich überzeugte: eine eigens entwickelte Auftriebssicherung aus Betonfertigteilen. Das Prinzip dieser zum Patent angemeldeten Ingenieurleistung: Die maßgenauen Blöcke werden alle 3 m auf dem plan verlaufenden Boden des Grabens gesetzt. Sie sorgen zum einen dafür, dass die Rohre beim Verfüllen nicht aufschwimmen und rundum mit Flüssigboden umgeben werden, zum anderen gewährleisten sie die exakte Lage der Kabelleerrohre – auf den Zentimeter genau. Das Besondere: Entfernt man die Auftriebssicherungen, wird der Blick auf die Kabelleerrohre freigeben – ein wichtiger Aspekt, um die korrekte Lage der Rohre noch einmal zu überprüfen. Herkömmliche Verlegeverfahren erlauben einen solch hohen Grad der Qualitätssicherung nicht. "Diese Genauigkeit ist allerdings entscheidend, wenn später die schweren Kabel durch die Rohre gezogen werden – jede Abweichung kann eine höhere Zugkraft an den Kabeln bedeuten", erläutert Jürgen Höchst. Die offenen Kontrollfelder werden anschließend ebenfalls mit Flüssigboden verfüllt. Auf dem abgebundenen Flüssigboden verlegt die Köster GmbH Abdeckplatten zur Leitungssicherung, Erdseile sowie zusätzliche Kabelschutzrohre für Begleit- und Steuerkabel. Über eine weitere Bodenschicht wird eine Lage Schutzgeflecht und Trassenwarnband verlegt, bevor die abschließenden Bodenschichten wieder eingebaut werden.

Eine weitere Herausforderung stellen bei diesem Projekt die besonderen Auflagen an den Boden- und Ressourcenschutz aus dem Amprion-Bodenschutzkonzept dar. "Zum einen haben die betroffenen Landwirte ein berechtigtes Interesse, dass die ursprüngliche Bodenbeschaffenheit gewahrt bleibt", erklärt Uwe Burrichter, Bereichsleiter Rohrleitungsbau der Köster GmbH. Immerhin hat die Qualität des Bodens direkten Einfluss auf den Ernteertrag. Zudem schreibt das Kreislaufwirtschaftsgesetz vor, den Bodenaushub wieder an seiner ursprünglichen Stelle einzubringen, um Ressourcen zu schonen. "Mit dem Einbringen des Aushubs ist auch die ursprünglichen Schichtung wiederherzustellen", so Uwe Burrichter weiter. "Für eine Trasse dieser Länge bedeutet das, dass wir alle Bodenschichten getrennt voneinander ausheben, zwischenlagern, in umgekehrter Reihenfolge wieder einbringen und dieses auch detailliert dokumentieren." Eine logistische Herausforderung, die das Köster-Team unter anderem durch die Steuerungswerkzeuge im eigens entwickelten Köster-Prozess-System (KPS) meistert.

Derzeit arbeitet sich die Trasse Meter für Meter durch den Raesfelder Boden, in Form von zwei parallel verlaufenden Grabensystemen. In jedem Graben verläuft ein Kabelsystem, bestehend aus sechs Höchstspannungskabeln. "Die beiden Gräben erstellen wir hintereinander versetzt im Taktverfahren – wir haben es also mit zwei Wanderbaustellen in gleicher Schrittfolge zu tun. In derselben Geschwindigkeit, in der die Gräben vorn voranschreiten, werden sie hinten schon wieder verfüllt", so Uwe Burrichter. Das optimiert zum einen den Bauablauf. Zum anderen schont dieses Verfahren den Boden zusätzlich, da er zeitnah wieder eingebracht werden kann.

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