Zwei Gräben ziehen sich mitten durch einen Acker in der Oberpfalz. Die Mittagspause ist gerade vorbei, und so machen sich bei über 30 Grad mehrere Männer wieder an die Arbeit. Einer rollt ein Warnband aus, ein anderer schüttet mit einem Bagger Erde in einen Graben und macht damit Platz für den nächsten. Ein Dritter hat die Hände an einer Fernbedienung. Damit steuert er ein Fahrzeug, das den Boden verdichtet. Sie arbeiten auf einer Baustelle, die sich über 713 Kilometer durch ganz Deutschland zieht.
Der Südostlink ist ein Teil eines riesigen Infrastrukturprojekts, das Deutschlands Stromnetz in die Zukunft führen soll. Im Betrieb sollen hier pro Verbindung zwei Gigawatt Strom fließen – genug, um etwa acht Elektroautos pro Sekunde vollzuladen. Die Spannung von 525.000 Volt ist die höchste, die je an ein deutsches Übertragungsnetz angelegt wurde. Wozu braucht es also solche Dimensionen – und vor allem: Wieso dauert der Ausbau so lange, wie es inzwischen oft beklagt wird?
Die Energiewende hat viele Facetten. Eine davon ist die Klimapolitik: Der Ersatz fossiler Energieträger durch elektrischen Strom aus erneuerbaren Energiequellen wie Wind und Sonne erfordert einen großflächigen Ausbau der Leitungen. Schon heute kommt mehr als die Hälfte des Stroms in Deutschland aus erneuerbaren Energiequellen, ein Viertel davon aus Windanlagen.
Das alte Stromnetz taugt nicht für die neue Zeit
Die Windparks entstehen vor allem im Norden des Landes, im Süden dagegen überwiegend Solaranlagen. Anders als Kohle-, Gas- und Kernkraftwerke liefern sie ihren Strom jedoch nicht bei Bedarf, sondern, wenn Wind weht oder die Sonne scheint. Gleichzeitig steigen überall schnell die Ansprüche an das Stromnetz durch Elektromobilität, Wärmepumpen, Rechenzentren und die Elektrifizierung von bislang fossil befeuerten Industrieprozessen. Immer häufiger ist es daher nötig, Strom von Orten, an denen gerade ein Überschuss herrscht, dorthin zu bringen, wo er gerade gebraucht wird.
Das gegenwärtige Stromnetz ist darauf nicht ausgelegt und muss daher modernisiert werden. Neben Südostlink werden auch die weiter westlich verlaufenden Südlink, A-Nord und Ultranet gebaut. In der Nordsee transportiert Nordlink bereits Strom zwischen Deutschland und Norwegen. Weitere Stromautobahnen sind in Planung. Seit einer Entscheidung der damaligen Bundesregierung im Jahr 2015 werden die neuen Hauptschlagadern des Stroms als Erdkabel gebaut. Dafür müssen entlang von Hunderten Kilometern Trasse tonnenschwere Kabel in anderthalb Meter tiefe Gräben im Boden verlegt werden. Was bedeutet das in der Praxis?
Insgesamt ist die Trassenbaustelle auf dem Feld 45 Meter breit. Davon bilden 16 Meter den sogenannten Schutzstreifen, unter dem die Kabel verlaufen. Auf dem restlichen Platz lagert der Aushub der verschiedenen Bodenschichten. Entlang der Trasse erkennt man gut die verschiedenen Arbeitsschritte. Jede abgetragene Schicht bildet einen Erdwall, der sich entlang der Baustelle erstreckt.
Die unterste Schicht, in die das Kabel später gebettet ist, wird abseits der Baustelle mit Sand aufbereitet. Das soll die thermische Leitfähigkeit verbessern – denn das Hochspannungskabel erwärmt den Boden. Auf die Vegetation hat das offenbar wenig Auswirkungen. Eine Feldstudie der Universität Hohenheim und des Netzbetreibers Transnet BW, der auch an Südlink beteiligt ist, konnte bisher jedenfalls keine relevanten Ernteeinbußen feststellen. In die aufbereitete unterste Schicht werden Kabelschutzrohre eingelegt, durch die später das Kabel verlaufen wird.
Erst wenn der Graben wieder geschlossen ist, wird das eigentliche Kabel in die Schutzrohre geführt. Dazu bläst Druckluft zunächst ein Zugseil durch das Kabelschutzrohr. Anschließend wird das Kabel unter hoher Zugkraft von bis zu 85 Tonnen schweren Trommeln durch die Erde gezogen. Da das Kabel einer Trommel nur für höchstens 1,7 Kilometer reicht, müssen mehrere Hundert Kabelsegmente zusammengeführt werden.
Hier beginnt die wahre Präzisionsarbeit der Bautrupps: An den Muffen rekonstruieren speziell geschulte Monteure Schicht für Schicht den Kabelaufbau. Hierfür werden begehbare temporäre Container mit kontrollierter Temperatur und Luftfeuchtigkeit errichtet. In ihnen herrschen Laborbedingungen, mitten auf der staubigen Baustelle. Die Muffe ist einer der empfindlichsten Punkte der gesamten Leitung. Im Betrieb muss sie sich elektrisch genau wie das Kabel verhalten. Kommt es dort zu einem Defekt, muss die gesamte Trasse abgeschaltet werden, bis der Schaden repariert ist.
Die parallelisierte Großbaustelle
Eine weitere Herausforderung sind die vielen Querungen im Land: Allein im bayrischen Abschnitt von Südostlink gibt es 286 solcher Querungen – mehr als eine pro Kilometer. Für unterschiedliche Hindernisse werden verschiedene Bohrtechniken eingesetzt – eine davon ist das Horizontalspülbohrverfahren. Hier bahnt sich ein steuerbarer Kopf den Weg unter dem Hindernis hindurch. Der entstehende Kanal wird anschließend aufgeweitet, bis genug Platz ist, um das Schutzrohr aufzunehmen. Auch hier wird das Kabel erst im Anschluss nachgezogen.
Für bis zu 1500 Meter lange Tunnel eignet sich das Verfahren, womit sich auch der Regen und die Donau unterqueren lassen. Bei Wewelsfleth kreuzt Südlink allerdings die Elbe, die für das Spülverfahren an dieser Stelle zu breit ist. Als Alternative baut der Netzbetreiber Tennet dort den mehrere Meter breiten Tunnel ElbX, der dieser Tage fertiggestellt werden soll. Jede dieser Querungen benötigt eigene Planungen, Genehmigungen und Bauverfahren. Damit wird nahezu jeder Kilometer der Trasse zu einem Einzelfall.
Daher muss parallel gearbeitet werden. Allein im 55 Kilometer langen Abschnitt Pfreimd bis Nittenau arbeiten vier Kolonnen gleichzeitig. Jede Kolonne besteht dabei aus drei Teams – Oberbodenabtrag, Baustelleninfrastruktur und Tiefbau. Bei Schwandorf in der Oberpfalz sorgt die deutsche Sorgfalt für eine Kuriosität: Hier verlaufen gleich neben dem Bauabschnitt Freileitungen. Das liegt am Bündelungsgebot, das die Netzbetreiber dazu verpflichtet, Infrastruktur vorzugsweise dort auszubauen, wo bereits welche vorliegt.
Für die Grundeigentümer und Anwohner ist das eine Doppelbestrafung. Das Landschaftsbild haben die Strommasten sowieso schon beeinträchtigt, mit dem Erdkabel kommen nun noch die Belastungen einer großen Baustelle und entsprechende Eingriffe in die Natur. Eigentümer werden immerhin entschädigt, zum Beispiel für die ausbleibenden Ernten. Im besten Fall findet man eine Einigung – in Bayern liefert eine Verhandlung mit dem Bauernverband den Rahmen dafür. In Fällen, die davon nicht gedeckt sind, bestimmt ein Gericht über die Höhe der Entschädigung.
Die Komplexität der Baustelle allein erklärt noch nicht, warum das Projekt so viel Zeit braucht. Vor zehn Jahren entschied die Bundesregierung, wie erwähnt, die Stromautobahnen als Erdkabel zu bauen – eine Entscheidung, welche die aktuelle Bundesregierung nun umkehren will. Der Planungsprozess begann von Neuem.
Thorsten Dietz begleitet den Bau des Südostlinks als Director Large Projects DC bei Tennet. Er sagt, die eigentliche Herausforderung liege nicht in einem einzelnen Hindernis, sondern in der Vielzahl von Anforderungen, die gleichzeitig erfüllt werden müssten. „Es gibt nicht das eine große Thema“, sagt er. Vielmehr sei es „die Summe aus vielen Einzelthemen“: Eigentumsfragen, Naturschutzauflagen, Baugrund, Wasserhaltung, Archäologie, Kampfmittelsondierung, Flächensicherung und Logistik. Dazu komme, dass auf einer mehrere Hundert Kilometer langen Trasse jeder dieser Faktoren zum Problem werden könne: „Es gibt jeden Tag irgendwo wieder eine Überraschung.“
Die Bauverfahren in dieser Größenordnung seien wirklich Neuland, sagt Dietz. Unternehmen mussten neue Abläufe entwickeln, Erfahrungen sammeln und Fachkräfte ausbilden. „Wir haben in den letzten sieben, acht Jahren Projekte auf die Beine gestellt, die es so in Deutschland bisher nicht gab.“ Für Dietz ist der Netzausbau deshalb Teil einer viel größeren Veränderung. „Wir stellen unser Stromsystem gerade komplett um.“ Ein weiteres Problem ist der Mangel an Fachkräften – allen voran, weil diese für die neuen Aufgaben erst spezialisiert werden müssen.
Die neuen sogenannten HGÜ-Trassen unterscheiden sich noch in einem weiteren Punkt vom restlichen deutschen Übertragungsnetz, den ihr Name schon andeutet: HGÜ steht für Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung. Sie übertragen also Gleichstrom. Im bisherigen Stromnetz fließt Wechselstrom, was auf den „Stromkrieg“ zwischen den Elektro-Pionieren Thomas Alva Edison und George Westinghouse im neunzehnten Jahrhundert zurückgeht. Der entscheidende Vorteil der Übertragung mit Wechselstrom war damals die Möglichkeit, hohe Spannungen anlegen zu können, was die Verluste stark verringert. Doch über weite Strecken hat Wechselstrom einen klaren Nachteil. Mit jeder zusätzlichen Länge der Leitung vergrößert sich die sogenannte Blindleistung – diese kann nicht für den Transport des Stroms genutzt werden, sondern lädt das Kabel ständig auf und ab.
Beim Gleichstrom besteht das Problem nicht. Hier muss das Kabel nur einmal zu Beginn der Übertragung geladen werden. Über die gesamte Länge von Südostlink liegen die Verluste bei etwa 1,5 Prozent. Um die Gleichstromleitungen betreiben zu können, muss der Strom zunächst gleichgerichtet werden. Dank großer Fortschritte in der Leistungselektronik ist es heute möglich, Konverter zu bauen, die bei jeder Umwandlung nur etwa ein Prozent der Energie fordern. An beiden Enden der Hochspannungstrasse werden dafür eigene Stationen gebaut, die am nördlichen Ende bei Wolmirstedt benötigt etwa sieben Hektar Fläche.
Auch die 525.000 Volt, mit denen die HGÜ-Trassen betrieben werden, sind ein neuer Rekord im deutschen Übertragungsnetz. Dafür benötigt es modernste Kabel, sagt Kay Schmidt-Rethmeier, Professor für Hochspannungstechnik an der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Kiel. Der Strom läuft durch den leitenden Kern aus Kupfer oder Aluminium, welcher von drei Kunststoffschichten ummantelt ist, die das Kabel abschirmen. In dieser Isolation stecke die wahre Hightech, sagt Schmidt-Rethmeier. Sie besteht aus drei Schichten: halbleitend, isolierend und wieder halbleitend. Die halbleitende Schicht sorgt auch für eine ebenmäßige Verteilung des elektrischen Felds. Eine gute Symmetrie verhindert eine lokale Überbeanspruchung des Kabels. Auch Lichtwellenleiter sind im Kabel verbaut, um das Kabel zu überwachen und Defekte zu orten. Drei weitere Schichten schützen das Kabel noch vor äußeren Einflüssen wie Wasser oder mechanischen Beschädigungen. Alles mit einbezogen, kommt das Kabel dann auf ein Gewicht von 41 Kilogramm pro Meter.
Auf der Baustelle in der Oberpfalz ist von dieser Komplexität wenig zu spüren. Hier heben die Arbeiter weiter Meter für Meter Gräben aus. Sind sie eines Tages fertig, soll von alldem nichts mehr zu sehen sein. Wenige werden ahnen, dass unter den eigenen Füßen eine Stromautobahn die geballte Leistung Aberhunderter Offshore-Windräder transportiert.
