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Mittwoch, 17. Januar 2018

Energie

Angespannt

Von Wolfgang Heumer | 24. August 2017 | Ausgabe 34

Zwei Gleichstromkabel quer durch die Nordsee sollen ab 2020 deutsche Haushalte mit norwegischem Ökostrom versorgen. Ein Kraftakt auf den ersten 400 m.

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Foto: Wolfgang Heumer

Abgerollt: Über ein großes Rad läuft das Kabel ins Wasser. Mit minimalen Bewegungen hält das Schiff das Kabel auf Spannung.

Der Blick auf den norwegischen Listafjord ist malerisch. Doch das gute Dutzend Ingenieure und Techniker des norwegisch-französischen Kabelherstellers Nexans lässt nur selten den Blick über Wasserflächen und Schären schweifen. Ihre ganze Aufmerksamkeit gilt einem 30 mm starken Stahldraht, der sich durch einen Graben zieht und schließlich in einem Granitfelsen verschwindet.

Nordlink-Fakten

Am anderen Ende zieht eine Winde mit 25 t Pfahlzug an dem Draht. Mit jeder Umdrehung spannen sich auch die Nerven des Baustellenteams im Graben. Denn 90 m weiter unten hängt an dem Draht einer der künftigen Leistungs- und Hoffnungsträger der deutschen Energiewende – ein 525-kV-Höchstspannungs-Gleichstromkabel.

Es ist das erste von zwei Kabeln, die ab 2020 als „Nordlink“ Strom aus norwegischen Wasserkraftwerken nach Deutschland transportieren sollen. Oder – falls vorhanden – überschüssige elektrische Energie aus den deutschen Offshore-Windparks nach Skandinavien leiten sollen. „Das ist nicht nur ein wichtiger Beitrag zur Energiewende und Versorgungssicherheit in Deutschland, sondern auch ein weiterer Baustein für ein gesamteuropäisches Stromnetz“, sagt Gunnar Spengel, Nordlink-Projektleiter des deutsch-niederländischen Netzbetreibers Tennet.

Norwegen ist eines der Energieländer schlechthin auf der Welt. Neben den großen Öl- und Gasvorräten vor der Küste hat die Nutzung der Wasserkraft aus Tausenden von Bergseen das Königreich zu einem Land mit einem der weltweit höchsten Lebensstandards gemacht. Im Jahr 2016 lieferten die 1250 Wasserkraftwerke 149,5 TWh elektrische Energie.

Obwohl die 5,2 Mio. Norweger mit mehr als 25 000 kWh pro Kopf fast zehnmal so viel Strom verbrauchen wie die Deutschen, bleibt dem Land ein satter Energieüberschuss. „Es ist erklärter politischer Wille in unserem Land, diesen Strom auf den europäischen Markt zu bringen“, betont Stein H. Auno, Nordlink-Projektleiter beim norwegischen Übertragungsnetzbetreiber und Tennet-Partner Statnett. In der Gegenrichtung will Norwegen Verbrauchsspitzen im eigenen Land mit Windstrom aus Deutschland ausgleichen, das Verhältnis zwischen Export und Import soll bei 70:30 liegen. Bereits seit 2008 betreiben Statnett und Tennet das Übertragungsnetz Nornet zwischen Norwegen und den Niederlanden; noch älter – und schon fast Tradition in Skandinavien – ist der Energieaustausch mit den unmittelbaren Nachbarn Schweden und Dänemark. Jetzt ist Deutschland dran.

Der erste Schritt auf dem Kabelweg ist mühsam. 55 m oberhalb des Listafjords hat der Kabelkonzern Nexans die Nordlink-Landstation errichtet. Durch einen 400 m langen Minitunnel soll nun das Seekabel vom Fjord aus zu der Station gezogen werden.

Foto: Wolfgang Heumer

Ausgebremst: Ein schwerer Bagger sichert das Kabel, damit das Baustellenteam vor dem Windenwechsel die Kabelbremsen anziehen kann.

Am frühen Morgen hat sich der schwimmende Kabelleger „C/S Nexans Skagerrak“ nur wenige Dutzend Meter vom Felsenufer positioniert. An Bord befinden sich 124 km Kabel für das erste Nordlink-Teilstück bis zu den dänischen Hoheitsgewässern. „Die erste Herausforderung besteht darin, dass wir das Kabelende genau in die Öffnung des kleinen Tunnels einfädeln“, erläutert Ragnhild Katteland, die bei Nexans Norwegen den gesamten Geschäftsbereich der Unterwasser-Energiesysteme verantwortet.

Obwohl Nexans zu den führenden Kabelherstellern der Welt gehört, ist Nordlink „für uns der bislang wertvollste Vertrag zu Tiefsee-Energiekabeln – sowohl hinsichtlich der Länge als auch des Werts von rund 500 Mio. €“, betont Managerin Katteland, die Ingenieurin für Elektrotechnik ist. Da wäre es fatal, wenn sich das Kabel schon beim Auftakt im Tunneleingang wie ein Kamel im Nadelöhr verheddert. Völlig gelassen beobachtet eine Familie das Geschehen von der Terrasse ihres Sommerblockhauses, das auf dem Felsen direkt vor dem Heck des Kabellegers steht.

Das Kabel, das bald durch den Tunnel unter ihrem Haus gezogen wird, ist eine Technikgeschichte für sich. Tennet hat sich bei Nordlink für HGÜ (Höchstspannungs-Gleichstrom-Übertragungstechnik) anstelle der vor allem an Land üblichen Drehstromübertragung entschieden. Das erfordert zwar den Bau von zwei aufwendigen Stromrichterstationen an den Landendpunkten im norwegischen Tonstad und in der Wilster Marsch nördlich von Hamburg, verringert aber deutlich die Übertragungsverluste auf der langen Strecke.

Erstmals wird bei Nordlink ein 525-kV-Kabel anstelle der sonst üblichen 320-kV- bis 450-kV-Leitung eingesetzt. Weil es für Seekabel dieser Leistungsklasse noch keine zugelassene Isolierung aus modernen Werkstoffen gibt, vertraut Nexans auf eine alte und bewährte Technologie: „Der Kupferkern wird mit 200 Lagen Papier umwickelt und in einem speziellen Öl getränkt“, erläutert Ragnhild Katteland.

Foto: Wolfgang Heumer

Angepackt: Mit Hebeln hält die Mannschaft den schwarzen Kabelvorläufer mitsamt dem roten Zugschäkel, einem u-förmigen Kabelbinder, in der Spur.

Dieser knapp 50 mm starke Kern wird anschließend mit verschiedenen Materialien umhüllt und so gegen mechanische Beschädigungen geschützt. Damit sich das Spezialkabel nicht von innen durch eingeschlossene Partikel selbst beschädigt, wurde es in einem riesigen Reinraum nahe Oslo produziert: „Für die ersten 124 km haben wir ein Jahr benötigt“, sagt Katteland.

Nun liegt dieses Kabel im Bauch der C/S Nexans Skagerrak – feinsäuberlich zusammengelegt und 6000 t schwer. Die ersten 400 m sind knallgelb ummantelt, der „Rest“ der Schlange ist schwarz mit einer gelben geschwungenen Linie an der Seite. „Diese Markierung erlaubt es uns später, ,unser‘ Kabel unter Wasser zweifelsfrei wiederzuerkennen, denn da unten liegen teilweise noch mehr Stromleitungen“, erläutert Tennet-Experte Spengel.

Noch in der Nacht vor dem offiziellen „Cable Pull-in“ haben Spezialisten den dünnen Zugdraht am vom Schiff herunterragenden Ende des Kabels angeschäkelt. Um 8.41 Uhr beginnt die große Winde oben am Berg zu arbeiten. Knapp 30 min später zeigt die Liveübertragung von Unterwasserkameras auf den Smartphones der Projektingenieure, wie das Kabel reibungslos den Weg in den Tunnel schafft.

Aufatmen und zurücklehnen. Mit 3 m/min bewegt sich das Kabel nun bergauf; mit jeder Minute wächst die Last am Windenseil um 150 kg. Dennoch ist fast zwei Stunden lang auf der Baustelle kaum etwas vom Fortschritt zu sehen. Nur bei genauem Hinschauen ist zu erkennen, dass sich das Zugkabel überhaupt bewegt.

Und doch liegt eine Spannung in der Luft; wenn jetzt der Zugdraht reißt, könnte das fatale Folgen für das Projekt haben. Mal abgesehen von den Risiken für das Baustellenteam – aus Sorge vor einem Bruch des Drahts ist eine große Sicherheitszone um den Graben eingerichtet worden. „Die Jungs wissen schon, was sie tun, die haben Erfahrung“, kommentiert Spengel die Arbeit der Kabelmannschaft

Im Vergleich dazu werden es die Kabelleger am deutschen Nordlink-Ende deutlich leichter haben. Dort wird das Kabel mit einem Spezialpflug durch den weichen Boden des Wattenmeeres gezogen. Bei Büsum in Nordfriesland wurde bereits ein Leerrohr unter dem Deich installiert. Im kommenden Jahr soll das 54 km lange Erdkabel von dort bis zum Umspannwerk bei Wilster an der Elbe nördlich von Hamburg verlegt werden.

Bis 2019 werden die einzelnen Abschnitte des 516 km langen Seekabels auf dem Meeresboden zwischen Norwegen und Deutschland in Tiefen zwischen 35 m und 411 m abgelegt und später miteinander verbunden. „Keine Sorge, wir finden die Teilstücke schon wieder“, meint Spengel.

Für die Stromleitung werden jeweils zwei bipolare Gleichstrom-Höchstspannungskabel mit einer maximalen Kapazität von 1,4 GW verwendet. In den norwegischen und dänischen Gewässern werden sie in zwei getrennten Trassen jeweils 1,5 m tief in den Meeresboden gegraben. Im deutschen Teil müssen sie gebündelt in einem gemeinsamen Graben verlegt werden. „Diese Verlegetechnik ist deutlich aufwendiger und ist uns aus Umweltschutzgründen von den deutschen Genehmigungsbehörden auferlegt worden“, erläutert Spengel.

Auf der norwegischen Landseite geht alles etwas schneller – dort wird die Höchstspannungsleitung vom Übergabepunkt bis zur Stromrichterstation als Freileitung gebaut: „Für das Aufstellen eines 25 m hohen und 25 t schweren Mastes brauchen wir einen Tag“, sagt einer der Arbeiter stolz. Auch die Konverterstation in Tonstad mit sieben jeweils 400 t schweren Transformatoren ist im Rohbau bereits fertig. Der Platz ist bewusst gewählt – gleich nebenan befindet sich Norwegens größtes Wasserkraftwerk, dessen Leistung von 960 MW einen wichtigen Beitrag zur Nordlink-Gesamtkapazität von 1400 MW liefern wird.

Doch das Bauteam am Listafjord hat jetzt keinen Blick für die Masten. Knapp zwei Stunden nach dem Start wächst die Spannung beim Pull-in, jetzt beginnt der kritischste Moment des Manövers. Im Zeitlupentempo kommt das Kabel wie eine Schlange aus dem Tunnel gekrochen. Zuerst wird der orangefarbene Zugschäkel sichtbar, dann folgt in Gelb das eigentliche Kabel.

Eine Hürde hat die Mannschaft noch zu überwinden: „Das Kabel muss einmal um fast 90° um die Ecke geführt werden“, erläutert Spengel. Dafür muss es von einer Winde auf die nächste umgehängt werden, eine anstrengende halbe Stunde lang wird es nur von acht Kabelbremsen und einem Bagger gehalten. Aber auch das Manöver gelingt. Spengel atmet auf: „Sechs Jahre nach Projektbeginn wird jetzt die Fertigstellung am Horizont sichtbar.“

Foto: W. Heumer

Angedockt: Die 112 m lange C/S Nexans Skagerrak hat sich für das „Pull-in“ vor das felsige Ufer des Listafjords manövriert.

Den Horizont hat kurze Zeit später auch der Kapitän der C/S Nexans Skagerakk vor Augen: Kaum ist das Kabel fest an Land verankert, nimmt das Spezialschiff langsam Fahrt auf – zehn Tage nonstop bis zur Grenze zwischen den norwegischen und dänischen Hoheitsgewässern. Ende 2019 soll dann zum ersten Mal Strom auf der Strecke fließen.

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