23.03.2018 | Erhöhte Versorgungssicherheit mit klimafreundlicher Weltpremiere

Unterwerk Etzel startklar

Axpo und die Elektrizitätswerke des Kantons Zürich (EKZ) haben insgesamt 8 Mio. CHF in das neu erstellte Unterwerk Etzel  investiert, das die Stromversorgung für die Bezirke Höfe und March verstärkt. Die gasisolierte Schaltanlage, in der die eigentliche Stromverteilung erfolgt, geht beim Unterwerk Etzel mit einer besonders klimafreundlichen Weltpremiere in Betrieb: Bei der Hochspannungsschaltanlage kommt weltweit zum ersten Mal das neue, klimafreundliche Isoliergas g3 zum Einsatz.

Was hinter den chemischen Formeln g3 und SF6 steckt und wozu Isoliergas bei Unterwerken überhaupt gebraucht wird, haben wir Christian Lindner, Leiter Engineering Division Netze, gefragt:

Christian Lindner, Leiter Engineering Division Netze

Wo und wozu werden Isoliergase in Unterwerken verwendet?
Isoliergas wird bei Schaltanlagen verwendet, um wesentliche Komponenten wie Kontakte und Leiter zu isolieren. In einer 110-Kilovolt-Hochspannungsschaltanlage, wie sie im Unterwerk Etzel zum Einsatz kommen wird, muss zwischen den spannungsführenden und nicht spannungsführenden Teilen genug Abstand sein, damit es zu keinem sogenannten Spannungsüberschlag kommt. Dieser kann zu einem Kurzschluss führen und eine Gefährdung für die Personen- und Versorgungssicherheit darstellen. Durch Isoliergase kann der Abstand zwischen den Teilen auf wenige Zentimeter reduziert werden. Bei Freiluft-Schaltanlagen übernimmt diese Isolierfunktion quasi die Luft. Der Abstand zwischen den spannungsführenden Bauteilen muss da mindestens einen Meter betragen.

Isoliergase ermöglichen eine kompakte Bauweise von Schaltanlagen in gekapselter Form. Gasisolierte Schaltanlagen beanspruchen daher viel weniger Platz als Freiluft-Schaltanlagen und sind auch in besiedeltem Gebiet möglich. 

Freiluftschaltanlage (Unterwerk Töss) versus...

...kompakte Bauweise (Unterwerk Etzel).

Um was für Gase handelt es sich bei SF6 und g3? Sind sie gefährlich? Worin besteht der Unterschied?
SF6 steht für Schwefelhexafluorid und ist ein Gas, das seit rund 50 Jahren erfolgreich als Schalt- und Isoliergas in der Hochspannungstechnik weltweit verwendet wird. Das Gas ist per se ungiftig und unproblematisch, so lange es als Isoliergas in der gekapselten Anlage eingeschlossen bleibt. Erst wenn das Gas bei Leckagen entweicht, entfaltet es seinen Treibhausgaseffekt und fördert damit die Klimaerwärmung. Entscheidend für den Betrieb ist daher, die Verluste unabhängig von der Art des verwendeten Isoliergases, möglichst gering zu halten. Axpo hat im internationalen Vergleich dank des sicheren Betriebs und der sorgfältigen Handhabung und Instandhaltung ihrer Anlagen die niedrigste Verlustrate von SF6 von nur 0.2% pro Jahr gegenüber dem internationalen Benchmark von 0.5%.

g3 steht für green gas for grid (grünes Gas für das Netz) und ist ein von General Electric GE und 3M neu entwickeltes, klimafreundliches Gasgemisch, das erst seit 2015 erhältlich ist. Das Gas wurde weltweit erst in einem Pilotprojekt vom britischen Netzbetreiber National Grid verwendet. Das Treibhausgaspotenzial des alternativen Gases liegt 98% niedriger als das von SF6. g3 ist ungiftig, nicht brennbar und belastet bei Austritt das Klima durch sein geringes Erwärmungspotential nur marginal. Weltweit ist der Einsatz von g3 als alternatives Isoliergas zu SF6 bei einer Hochspannungsschaltanlage erstmalig.

Durch den Einsatz des neuen ökoeffizienten Gases g3 beim neuen Unterwerk Etzel sowie die geringe Verlustrate der Axpo profitiert das Klima gleich doppelt.

Was wurde getestet und wovon hing die Verwendung von g3 ab?
Bei den Tests wurden diverse Störfälle simuliert, wie z.B. ein Kurzschluss oder eine manuelle Fehlbedienung. Die Personen- und Versorgungssicherheit muss zu jedem Zeitpunkt gewährleistet sein. Sämtliche Tests mit dem Gas, die durch General Electric gemäss den internationalen IEC-Normen durchgeführt wurden, zeigten positive Ergebnisse. Wir freuen uns, dass wir nun zusammen mit unserem Projektpartner EKZ das ökoeffiziente Gas beim neuen Unterwerk einsetzen und damit eine Vorreiterrolle einnehmen können.

Rüstet Axpo nun bei all ihren gasisolierten Unterwerken auf das klimafreundliche Gas um?
Klimafreundliche Gase wie g3 sollen, falls möglich, bei neuen Projekten für das Stromnetz berücksichtigt werden. Die Suche nach innovativen Lösungen, um die Treibhausgasemissionen in ihren sämtlichen Geschäftstätigkeiten kontinuierlich zu reduzieren, ist Teil der Axpo Nachhaltigkeitsstrategie.

Bei bestehenden Unterwerken bzw. Schaltanlagen kann das bestehende Isoliergas nicht einfach ausgetauscht werden. Dies hat zweierlei Gründe: Zum einen ist g3 nicht bei allen Hochspannungsschaltanlagen einsetzbar, d.h. die Anlagen müssten komplett umgebaut oder ganz ersetzt werden. Zum anderen kann das ökoeffiziente Gas g3 heute nur bis maximal 110kV-Anlagen verwendet werden. Bei bestehenden Anlagen steht der Fokus daher auf der Erhaltung der rekordtiefen Verlustraten von Gasaustritten, um die Klimabelastung möglichst gering zu halten.

Die kompakte gasisolierte Schaltanlage beim Unterwerk Etzel mit dem klimafreundlichen Gas.

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