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Sauberer Grünstrom, klimaschädliches Netz? SF6-freie Schaltanlagen lösen das Problem

SF6-freie Schaltanlagen

Höchste Zeit, dass nur noch SF6-freie Schaltanlagen in der Mittelspannung zum Einsatz kommen, meint Stefan Rohrmoser, Geschäftsführer Vertrieb Deutschland bei Eaton. Die Schaltgeräte des Typs Magnefix (Bild im Bild) sind Epoxidharz-komplettisoliert für die Verwendung in Ringleitungs-Verteilernetzen (12–15 kV). Aufgrund der kompakten und vollisolierten Bauform können die Schaltgeräte in engen Einbauräumen und Transformatorstationen, Hochhäusern und Windkraftanlagen installiert werden. (Bilder: Eaton)

SF6-freie Schaltanlagen kombinieren Vakuum- und Feststoffisolationstechnik

Schwefelhexafluorid (SF6) ist das gefährlichste Treibhausgas und stellt ein erhebliches Klimarisiko dar. Ein Kilogramm dieses Gases hat auf das Klima dieselbe Wirkung wie 23.500 Kilogramm CO2. Seine Lebensdauer beträgt 3.200 Jahre. Während SF6 für viele Anwendungen verboten ist, wird es als Isolator in Mittelspannungseinlagen eingesetzt – obwohl Alternativen existieren. Eaton hat hier beispielsweise Xiria im Programm. Das SF6-freie Schaltanlagen-System zeichnet sich durch eine hohe Betriebssicherheit aus und ist für Anwendungen bis zu 24 kV geeignet. Höchste Zeit also, dass sich die EU-Kommission in diesem Jahr für ein zügiges Verbot des schädlichen Klimagases in Mittelspannungsanlagen ausspricht, meint Stefan Rohrmoser, Geschäftsführer Vertrieb Deutschland bei Eaton.

Ökostrom erreichte im ersten Halbjahr 2020 in Deutschland einen neuen Rekordwert. Der Organisation Agora Energiewende zufolge erreicht die Erzeugung durch erneuerbare Energien eine Anteil von 50,3 %. Diese positive Entwicklung hat allerdings einen Schönheitsfehler: Durch den erforderlichen Netzausbau werden neue Quellen für gefährliche Treibhausgase geschaffen.

Kompakt und günstig – aber auch gefährlich

Im Gegensatz zur konventionellen Stromerzeugung in zentralen Großkraftwerken, erfolgt die Energiegewinnung durch Wind und Sonne in vielen kleinen, dezentralen Anlagen. Um den erzeugten Strom in die Übertragungsnetze einspeisen zu können, benötigt jeder dieser Erzeuger eine eigene Schaltanlage. Da der Strom für die Übertragung zunächst auf Mittelspannung hochtransformiert wird, müssen besondere Schutzmaßnahmen getroffen werden. Um bei reiner Luftisolation einen ausreichenden Schutz zu gewährleisten, müssen große Abstände eingehalten werden, was solche Anlagen sehr platzintensiv macht. Daher kommen für die dezentralen Anwendungen bevorzugt gasisolierte Anlagen zum Einsatz. Aufgrund der höheren Durchschlagfestigkeit des dort verwendeten Isoliergases, können wesentlich kompaktere Bauformen realisiert werden. Dieses Gas, SF6, ist mit seinen Eigenschaften für diesen Zweck zwar prinzipiell geeignet, denn es ist nicht brennbar und ungiftig. Aber es ist extrem klimaschädlich.

SF6-freie Schaltanlagen sind seit vielen Jahren verfügbar

Technisch ist es im Mittelspannungsbereich bereits längere Zeit ohne weiteres möglich, ähnlich kompakte Lösungen ganz ohne schädliche Gase umzusetzen. Möglich wird das durch die Kombination von Vakuum- und Feststoffisolationstechnik. Spannungsführende Bauteile sind dabei in einem hermetisch geschlossenen Gehäuse untergebracht, das sie gegen Umwelteinflüsse abschirmt. Das hat nicht nur den Vorteil, dass kein SF6 austreten kann, es fallen auch keine Wartungsarbeiten, wie die regelmäßige Überprüfung des Gasdrucks, an.

Die SF6-Alternativen sind bereits seit Langem am Markt etabliert und im praktischen Einsatz erprobt. Das Magnefix-System, das mit einer Epoxid-Isolation arbeitet, wurde beispielsweise bereits in den 1960er Jahren entwickelt und deckt den Bereich bis 15 Kilovolt ab. Eatons Xiria-Anlage, die mit Vakuumtechnologie ausgestattet ist, ist auf Spannungen bis 24 kV ausgelegt und wurde 2002 eingeführt.

Eaton beteiligt sich mit anderen Unternehmen an der Greenswitching-Initiative, die sich in der Elektroindustrie für SF6-freie Alternativen stark macht. Weitere Informationen zu den Aktivitäten von Eaton und dem Produktportfolio luftisolierter Schaltanlagen finden Sie unter eaton.de/sf6frei.

Politik und Wirtschaft müssen handeln

Das allein reicht aber nicht. Die schädlichen Umwelteinflüsse von SF6 machen auch ein politisches Eingreifen notwendig. Im Herbst 2020 legte die EU-Kommission einen Bericht vor, der kostengünstige, technisch machbare und zuverlässige SF6-freie Alternativen für Mittelspannungsschaltanlagen bewertet. Dieser Bericht soll die technische Grundlage für die Überprüfung der F-Gas-Verordnung im vierten Quartal 2021 bilden, in deren Rahmen über ein Verbot von SF6-Anwendungen im Mittelspannungsbereich entschieden werden soll. Unter Berücksichtigung aller gegebenen Faktoren steht einem raschen Verbot von SF6 in Mittelspannungsanlagen nichts mehr im Wege. Unabhängig davon sollte die Wirtschaft aber auch von sich aus am SF6-Ausstieg arbeiten.

Über Eaton
Eaton Electrical ist weltweit führend bei Produkten und Engineering-Dienstleistungen zur Energieverteilung, sicheren und unterbrechungsfreien Stromversorgung, Maschinen- und Gebäudeautomatisierung, Anlagen- und Motorschutz, Beleuchtungs-, Sicherheits- und Kabelmanagement sowie Komponenten für raue Umgebungsbedingungen und explosionsgefährdete Bereiche. Aufgrund seines umfangreichen Portfolios an Komplettlösungen ist Eaton in der Lage, sämtliche Herausforderungen des Energiemanagements zu bewältigen. Eaton ist ein Anbieter von Energiemanagement-Lösungen und verzeichnete 2019 einen Umsatz von 21,4 Mrd. Dollar. Eaton bietet energieeffiziente Lösungen, die seinen Kunden dabei helfen, elektrische, hydraulische und mechanische Energie effizienter, sicherer und nachhaltiger zu nutzen. Wir von Eaton haben uns dem Ziel verschrieben, durch den Einsatz unserer Energiemanagement-Technologien und -Dienstleistungen für mehr Lebensqualität zu sorgen und die Umwelt zu schützen. Eaton beschäftigt etwa 93.000 Mitarbeiter weltweit und verkauft Produkte an Kunden in mehr als 175 Ländern.
www.eaton.com

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