A-Nord

Umsetzung

Nach sieben Jahren Planung hat am 23. Oktober 2023 der Bau der Erdkabeltrasse A-Nord begonnen. Der symbolische erste Spatenstich fand im emsländischen Meppen statt. Das Projekt befindet sich also inzwischen in der Bauausführung.

A-Nord wird als Erdkabeltrasse gebaut. Für die Planung und Koordination wurde die Trasse in sechs Abschnitte aufgeteilt - drei in Niedersachsen, drei in NRW. Aber wie wird diese über 300 Kilometer lange Erdkabeltrasse eigentlich gebaut? Was genau ist eine offene Bauweise? Wann kommen geschlossene Bauweisen zum Einsatz? Und wie läuft die Parallelführung mit den Offshore-Leitungen in Niedersachsen? Hier werden die wichtigsten Fragen zum Bau beantwortet.

Die folgenden Themen werden Ihnen auf dieser Seite erklärt.

Vorarbeiten

Für den Bau einer Erdkabelverbindung sind verschiedene Vorarbeiten notwendig. Dazu gehören Vermessungen, Boden- und Grundwasseruntersuchungen (einschließlich der vorübergehenden Anbringung von Markierungszeichen), bauvorbereitende Maßnahmen zur bodenschonenden Bauausführung, Kampfmitteluntersuchungen, archäologische Voruntersuchungen und sonstige Vorarbeiten, die wir oder von uns beauftragte Unternehmen durchführen. Auf den beanspruchten Flächen kann eine oder können auch mehrere Maßnahmen anfallen. Eine Auflistung der betroffenen Flurstücke finden Sie hier.

Alle Informationen zum Thema Vorarbeiten haben wir  hier für Sie zusammengefasst. Informationen zu den Baugrunduntersuchungen finden Sie  hier.

Bautechniken

Für die Erdkabeltrasse A-Nord werden zwei Systeme installiert, die jeweils aus zwei Hochspannungskabeln, also dem Plus- und dem Minuspol, sowie einem Rückleiter bestehen. Erdkabelverbindungen möglichst wirtschaftlich und bodenschonend zu bauen, ist eine Herausforderung, der sich Amprion gemeinsam mit Forschungseinrichtungen, Experten und Fachverbänden stellt. Heute verfügen wir über das Know-how, Erdkabel in verschiedenen Techniken zu verlegen.

Die Erdkabel bei A-Nord werden in zwei separaten Gräben verlegt, um im Falle einer Störung im späteren Betrieb nicht die gesamte Leitung abschalten zu müssen. Auch im Bau bietet sich die Erdverkabelung mit zwei separaten Gräben an, weil von einer gemeinsamen Baustraße in der Mitte aus gleichzeitig an beiden Kabelgräben gearbeitet werden kann.

Die Erdkabel werden vorzugsweise in einer offenen Bauweise verlegt, wobei die Kabel in der Regel etwa zwei Meter tief liegen. Die offene Bauweise ermöglicht uns den größten Gestaltungsspielraum beim Bau und ist äußerst zeit- und kosteneffizient. Ob eine alternative, geschlossene Bauweise genutzt werden muss, ist unter anderem abhängig von den jeweiligen Boden- und Grundwasserverhältnissen sowie den landschaftlichen Gegebenheiten – wenn etwa Flüsse oder Autobahnen gekreuzt werden müssen. Darüber hinaus berücksichtigen wir bei der Wahl des Bauverfahrens auch immer umweltrechtliche Aspekte.

Der Einzug der Energiekabel in die zunächst noch leeren Schutzrohre erfolgt erst zu einem späteren Zeitpunkt.

Offene Bauweise

Insbesondere wenn Erdkabel in offener Bauweise in landwirtschaftlich genutzten Flächen verlegt werden, ist ein sensibler und sorgfältiger Umgang mit dem Boden sowie seinem Wasserhaushalt erforderlich. Wertvolle Erfahrungen haben wir dafür bei unseren ersten Pilotabschnitten in Raesfeld und Borken gesammelt: Hier haben wir die Erdkabel erfolgreich in offener Bauweise bodenschonend verlegt.

Auch bei A-Nord verlegen wir gemäß unserer bewährten Standards Kabel in offener Bauweise. Dafür untersuchen unabhängige Gutachter vor Baubeginn intensiv den Boden. Das bodenkundliche Gutachten fließt in die weitere Planung der Kabelschutzrohranlage ein und hält für jeden Streckenabschnitt die notwendigen Maßnahmen fest.

Beim Bau auf freier (landwirtschaftlicher) Fläche beansprucht der Kabelgraben in offener Bauweise eine Breite von etwa 35 Metern. Bagger heben den Boden in kurzen Abschnitten Schicht für Schicht ab und lagern ihn sortiert neben dem Graben. In einer Tiefe von in der Regel etwa zwei Metern legen wir dann die Leerrohre für die Kabel, die erst zu einem späteren Zeitpunkt etappenweise eingezogen werden. Anschließend wird der Boden Schicht für Schicht zurück in den Graben verfüllt. So bleibt die Struktur des Bodens erhalten und er kann schnell regenerieren.

Geschlossene Bauweise

An einigen Stellen entlang der Trasse ist eine offene Bauweise nicht möglich, beispielsweise bei Querungen bestehender Infrastruktur oder bei naturschutzfachlich wertvollen Gebieten. Hier können grabenlose Verlegetechniken zum Einsatz kommen. Jeder Einzelfall wurde in Begleitung von Expertinnen und Experten geprüft, um die jeweils geeignete Verlege-Technik festzulegen.

Dort, wo die offene Bauweise nicht realisierbar ist, bauen wir grabenlos. Nur am Start- und Zielpunkt einer solchen Strecke benötigen wir Flächen für die Baustelleneinrichtung. Zur Verfügung stehen dafür verschiedene Bohrverfahren, die im Wesentlichen nach der Geologie und der Länge der Strecke sorgfältig ausgewählt werden.

Parallelführung mit den Offshore-Netzanbindungssystemen

Zwischen Emden und Wietmarschen (Niedersachsen) bündeln wir A-Nord auf einer Länge von rund 100 Kilometern mit den beiden Offshore-Netzanbindungssystemen DolWin4 und BorWin4, die dann weiter in östliche Richtung bis zur Umspannanlage Hanekenfähr in Lingen (Ems) verlaufen. Durch die Bündelung können wir den Netzausbau beschleunigen und den Eingriff in den Boden deutlich minimieren.

Alle wichtigen Fragen und Antworten zur Bauweise finden Sie auch in den FAQ und in unseren Broschüren.

Das Video erklärt, wie A-Nord gebaut wird.

Konverterstation Emden Petkum

Die Stromtrasse A-Nord ist als Erdkabel in Gleichstromtechnik geplant. Um den eingespeisten Wechselstrom für den Transport in Gleichstrom umzuwandeln und umgekehrt, werden an den Start- und Endpunkten der Trasse Konverter benötigt.

Aufbau der Konverterstation

Das Herzstück der Konverterstation in Emden Petkum sind die vier Umrichterhallen. In ihnen befindet sich die Leistungselektronik, die die Umwandlung von Gleich- in Wechselstrom und umgekehrt ermöglicht. Der A-Nord-Konverter verfügt über zwei Pole (Plus und Minus), die jeweils aus zwei Umrichtern bestehen. Somit können Leistungen von zweimal 500 Megawatt für den Pluspol und zweimal 500 Megawatt für den Minuspol parallelgeschaltet werden, um die benötigte Gesamtkapazität von zwei Gigawatt zu erhalten. Für jeden dieser vier Umrichter ist eine eigene Halle erforderlich. Sie haben jeweils eine Grundfläche von circa 5.000 Quadratmetern und sind 18 Meter hoch. Direkt daneben werden die Kühlaggregate für die Leistungselektronik errichtet.

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Sichere Stromversorgung in Zeiten der Energiewende

Die Konverterstation in Petkum wird zu den modernsten ihrer Art zählen. Neben der Umwandlung zwischen Gleich- und Wechselstrom hat sie weitere wichtige Aufgaben für eine zukunftssichere Energieversorgung. Mit ihrer Hilfe lässt sich die Netzspannung regulieren und stabilisieren – eine Funktion, die heute vor allem konventionelle Kraftwerke übernehmen. So reagiert der Konverter flexibel auf Schwankungen bei Stromnachfrage und -angebot und kann die sogenannte netzunterstützende Blindleistung für das Wechselstromnetz bereitstellen. Zudem kann die Anlage als Gleich- und als Wechselrichter betrieben werden und damit die Lastflussrichtung wechseln: Strom kann von Norden nach Süden und in umgekehrter Richtung transportiert werden. Dies ist ein wichtiger Schritt, um die Sicherheit der Stromübertragung in Zeiten der Energiewende zu gewährleisten.

Multi-Terminal-Netz

Mit der Konverterstation Petkum nimmt A-Nord 2.000 Megawatt Windstrom auf. Zusammen bilden die in Emden beginnende Gleichstromverbindung A-Nord und die in Osterath startende Gleichstromverbindung  Ultranet den sogenannten Korridor A, der über 600 Kilometer von Nord nach Süd verläuft.

Aus der reinen Punkt-zu-Punkt-Verbindung entsteht so eine Anlage zur Höchstspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) mit drei Netzverknüpfungen – in Niedersachsen, in Nordrhein-Westfalen und in Baden-Württemberg. Expert*innen nennen das ein „Multi-Terminal“-Netz. Es ist besonders flexibel und leistungsfähig: Es kann sowohl Windstrom aus dem Norden in den Süden transportieren als auch Sonnenstrom von Süden nach Westen und konventionell erzeugten Strom von Westen nach Süden.

Weitere Informationen sowie ein Erklärvideo zu Konvertern und Konverterstationen finden Sie  hier.

Durchführung

Der Bau von A-Nord wird nach dem Modell der Integrierten Projektabwicklung (IPA) durchgeführt. Amprion nutzt dieses innovative Vertragskonzept zum ersten Mal. Ein Konsortium von sechs Tiefbaufirmen und einem Planungsbüro baut die 300 Kilometer lange Erdkabeltrasse A-Nord sowie die in Niedersachsen über rund 100 Kilometer parallel verlaufenden Offshore-Leitungen DolWin4 und BorWin4.

 Hier geht es zur Website der IPA.

Mitglieder der IPA



Auswirkungen auf Mensch, Natur und Umwelt

Erdkabelverbindungen werden von uns so gebaut, dass Mensch und Umwelt so wenig wie möglich beeinträchtigt werden. Dafür sind vor, während und nach der Bauphase Sachverständige anwesend, unter anderem für Bodenschutz, Ökologie und Beweissicherung. Nach Abschluss der Baumaßnahme sollen die zuvor landwirtschaftlich genutzten Flächen wieder möglichst uneingeschränkt zur Verfügung stehen.

Nach Abschluss der Bau- und Rekultivierungsmaßnahmen verbleibt ein rund 24 Meter breiter Schutzstreifen oberhalb des Kabelgrabens, wobei die betreffenden Flächen wieder landwirtschaftlich genutzt werden können. Gebäude hingegen dürfen dort nicht errichtet werden, da die Kabel jederzeit für Wartungsarbeiten und Reparaturen zugänglich sein müssen. Außerdem muss der Schutzstreifen von tiefwurzelnden Gehölzen freigehalten werden, um Schäden an den Kabeln zu vermeiden.

In Raesfeld hat Amprion ein Erdkabel - Pilotprojekt im Wechselstrombereich umgesetzt. Hier haben wir viele wertvolle Informationen gesammelt.

Einsatz von Flüssigboden

Beim Bau der Kabelschutzrohranlage von A-Nord sowie DolWin4 und BorWin4 werden für die Bettung der Rohre in der Regel zeitweise fließfähige, selbstverdichtende Verfüllbaustoffe (ZFSV), auch Flüssigboden genannt, verwendet. Im Kabelgraben, unter- und oberhalb der Kabelsysteme, wird die sogenannte „Leitungszone“ mit diesem Bettungsmaterial verfüllt. Oberhalb der Leitungszone wird der anstehende Boden wieder eingebaut.

Bei der Herstellung des Kabelgrabens muss die Bettung der Schutzrohre gleichmäßig verdichtet, ausreichend tragfähig und frei von scharfkantigem Material sein. Die Bettung muss zudem dauerhaft volumenstabil sein, um späteren Setzungen bzw. Setzungsdifferenzen und damit unerwünschten Verformungen der Kabelschutzrohranlage entgegenzuwirken. Gleichzeitig soll das Bettungsmaterial gegenüber dem anstehenden Boden kein erhöhtes Drainagepotenzial aufweisen. Um dies zu erreichen, ist der Einbau eines speziellen Bettungsmaterials erforderlich. Die Anforderungen an das Bettungsmaterial werden durch Flüssigboden erfüllt. Dieser sorgt zudem für eine konstante und gleichmäßige Abführung der Wärme in den umgebenden Baugrund und trägt dadurch zur Vermeidung der Überhitzung des Energiekabels bei. Dadurch, dass für den Flüssigboden vorzugsweise die in der Leitungszone anstehenden Aushubböden vor Ort verwendet und aufbereitet werden, werden CO2-Emissionen und Entsorgungen reduziert.

Der Flüssigboden ist frei von umweltschädigenden Stoffen und ist für Böden und Grundwasser unbedenklich. Als Hauptkomponente für den Flüssigboden kann der vor Ort angetroffene Aushubboden verwendet werden, soweit dieser geeignet ist. Lediglich in lokal begrenzten Bereichen, in denen die Aushubböden nicht zur Herstellung von Flüssigboden geeignet sind, werden gestufte Sande eingesetzt. Nebenkomponenten bilden Schichtsilikate und Zement mit ≤ 5 M.-%. Um die Fließfähigkeit zu regulieren, wird Wasser hinzugegeben.

Die Wasserdurchlässigkeit von Flüssigboden ist in etwa einem schluffig-bindigen Boden gleichzusetzen. Durch seine gute kapillare Wirkung ist auch ein Wassertransport aus der Tiefe möglich. Der Flüssigboden trocknet nicht aus, da er ein sehr gutes Wasserspeichervermögen hat.

Der Flüssigboden wird mit Hilfe von „Fahrmischern“ zur Baustelle transportiert und eingebaut. Die Fahrzeuge enthalten also Flüssigboden - keinen Beton.

Elektrische und magnetische Felder

Wo Strom fließt, entstehen Felder – ein elektrisches und ein magnetisches. Das elektrische Feld lässt sich leicht abschirmen und ist im Bereich von Kabelstrecken nicht nachweisbar.

Das magnetische Feld dagegen lässt sich nicht so leicht abschirmen. Grundsätzlich hängt das Magnetfeld der Kabelanlage von der Auslastung, das heißt von der Höhe des durchgeleiteten Stroms, ab. Mit zunehmendem Abstand nach oben und zur Seite verringert sich das Feld jedoch sehr schnell. Wie sich gleichförmige Felder in der Medizin auswirken, untersuchen Wissenschaftler schon seit Langem. Einen Überblick über diese Studien verschaffte sich im Jahr 2013 die Strahlenschutzkommission (SSK). Sie kam dabei zu dem Schluss, dass es keinen Nachweis für eine negative Wirkung dieses Magnetfeldtyps auf Menschen, Tiere oder Pflanzen gibt.

Diese Erkenntnisse sind in die Neufassung der 26. Bundes-Immissionsschutzverordnung (26. BImSchV) aus dem Jahr 2013 eingeflossen. Darin ist der Grenzwert für magnetische Gleichfelder auf 500 Mikrotesla festgelegt. Diese Grenzwerte werden eingehalten.

Weitere Informationen zu elektrischen und magnetischen Feldern finden Sie  hier.

Alle wichtigen Fragen und Antworten zu Auswirkungen auf Mensch, Natur und Umwelt haben wir für Sie hier zusammengestellt.