Mehr Leistung aus dem bestehenden Netz

Innovation

Um Kosten und Ressourcen beim Netzausbau zu optimieren, nutzt Amprion die vorhandenen Potenziale der Betriebsmittel konsequent aus. Gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Wissenschaft untersuchen wir dafür innovative Technologien und Konzepte. Ziel ist es, die bestehende Infrastruktur gezielt höher auszulasten und die Verfügbarkeit komplexer Anlagen zu verbessern.

Kabel-Temperatur-Monitoring (KTM)

Höchstspannungskabel lassen sich zeitweise stärker auslasten, ohne dass der sichere Betrieb gefährdet ist – vorausgesetzt, wir kennen ihre Temperatur genau. Genau hier setzt das Kabel-Temperatur-Monitoring (KTM) an.

Dafür wird die Temperatur entlang der gesamten Erdkabelstrecke mit dünnen Glasfasern im Kabelschirm gemessen. Diese Glasfasern wirken wie ein durchgehender Sensor und liefern ein detailliertes Temperaturprofil. Zusammen mit Informationen dazu, wie das Kabel verlegt ist (zum Beispiel im Boden oder Tunnel, in welcher Tiefe und mit welchen Kabelabständen) und wie viel Strom gerade fließt, können wir die Temperatur im Kabelinneren zuverlässig bestimmen und Hotspots frühzeitig erkennen. Mit Hilfe der thermischen Modellierung, also Berechnungen, die das Wärmeverhalten der Trasse realistisch abbilden, können wir an geeigneten Stellen das Kabel kurzfristig stärker belasten und sicher mehr Leistung übertragen.

Höherauslastung von Transformatoren

Auch Leistungstransformatoren können zeitweise mehr leisten als der für den Dauerbetrieb vorgesehene Normalwert – die sogenannte Nennleistung. Entscheidend ist, dass die Temperaturen im zulässigen Bereich bleiben. Unter typischen, täglich wechselnden Lastverläufen ist eine Auslastung von bis zu 130 Prozent der Nennleistung möglich, und zwar sowohl im Normalbetrieb als auch in Ausfallsituationen. Kurzzeitig höhere Außentemperaturen oder Ströme über dem Nennwert sind innerhalb von 24 Stunden möglich, ohne die durchschnittliche Lebensdauer des Transformators zu verkürzen. Damit das sicher funktioniert, werden sämtliche Betriebsdaten engmaschig überwacht. So gewinnen wir genau dann zusätzlichen Spielraum, wenn er gebraucht wird – etwa um Lastspitzen zu überbrücken oder Engpässe zu vermeiden.

Auslastung von bis zu

130 %

der Nennleistung möglich

Replica-Center

Neben klassischen Komponenten wie Leitungen, Transformatoren und Sammelschienen betreibt Amprion zunehmend komplexe Anlagen, die für die Energiewende und die Netzstabilität entscheidend sind. Dazu gehören STATCOMs zur Spannungsstützung, rotierende Phasenschieber zur Stabilisierung des Netzes sowie HGÜ‑Konverterstationen für die Übertragung großer Leistungen über weite Entfernungen. Um diese Anlagen sicher zu steuern und Mitarbeitende zu schulen, haben wir digitale Zwillinge – sogenannte Replicas – geschaffen. Sie bilden die Steuerungs-, Schutz- und Leittechnik der realen Anlagen nach, sodass Netzführung, Schulungen und Instandhaltung realitätsnah simuliert und getestet werden können, ohne den laufenden Höchstspannungsbetrieb zu beeinträchtigen. Für jede installierte STATCOM halten wir im Replica‑Center eine eigene Variante pro Hersteller bereit. An den Replica-Systemen lassen sich Fehlersituationen nachvollziehen und Updates der Schutz- und Leittechnik erproben, bevor sie in der Praxis ausgerollt werden. Das erhöht die Verfügbarkeit der Anlagen und reduziert Risiken im Netzbetrieb.

Info

STATCOM

Für die Energieübertragung mit Wechselstrom ist Blindleistung erforderlich. Sie stützt die Spannung im Netz bei der Übertragung großer Leistungen über weite Strecken. Solche weiträumigen Stromtransporte sind zum Beispiel erforderlich, um Windstrom aus dem Norden im industriereichen Süden Deutschlands nutzen zu können. Mit Hilfe von STATCOM-Anlagen ist die Blindleistung stufenlos und sehr schnell einstellbar, sodass Amprion unmittelbar auf wechselnde Bedingungen im Netz reagieren und die Spannung stabilisieren kann.