de.wedoany.com-Bericht: Siemens Energy hat im Rahmen des EU-geförderten LIFE BLUE-Projekts einen 245-kV-Einfachunterbrechungs-Vakuum-Leistungsschalter mit sauberer Luftisolation (N₂/O₂, Treibhauspotenzial von 0) vorgestellt. Diese Technologie zielt darauf ab, das herkömmliche Schwefelhexafluorid (SF₆) zu ersetzen und einen fluorfreien Gasausstoß über den gesamten Lebenszyklus von Hochspannungsübertragungsanlagen zu erreichen.
Schwefelhexafluorid (SF₆) diente aufgrund seiner Isolier- und Lichtbogenlöscheigenschaften lange Zeit als Referenzmedium für gasisolierte Hochspannungsschaltanlagen (GIS), doch sein Treibhauspotenzial von 24.300 und eine atmosphärische Lebensdauer von über 1.000 Jahren belasten die Umwelt erheblich. Die überarbeitete EU-F-Gas-Verordnung (2024/573) führt ab 2028 strenge Beschränkungen für neu installierte Anlagen über 52 kV ein und verbietet Gase mit einem Treibhauspotenzial von mehr als 1, was den Wandel der Branche hin zu nachhaltigeren Technologien vorantreibt.
Vor diesem Hintergrund wird das LIFE BLUE 245-kV-Tank-Vakuum-Leistungsschalter-Projekt (LT VCB) vom EU-Programm LIFE finanziert. Das Konsortium umfasst Siemens Energy (Deutschland) sowie fünf Übertragungsnetzbetreiber aus Belgien, Frankreich, Spanien, Österreich und Deutschland (von denen vier einen Expertenbeirat bilden). Das Projekt verwendet N₂/O₂-Isolation (80 % N₂ / 20 % O₂) mit einem Treibhauspotenzial von null und trägt direkt zu den europäischen Netto-Null-Emissionszielen und der Dekarbonisierung des Stromsektors bei. Die Kerninnovation liegt in der integrierten Konstruktion, Technik, erweiterten Modellierung und Feldvalidierung, um die Machbarkeit der emissionsfreien Vakuum-Leistungsschalter-Technologie unter realen Netzwerkbedingungen nachzuweisen.
Das Projekt ist in sechs Arbeitspakete unterteilt: Strategische Koordination und technologische Entwicklung, Typenprüfung und Designvalidierung, Pilotumsetzung und Netzbetrieb, technisch-wirtschaftliche und ökologische Folgenabschätzung sowie Skalierungs- und Markteinführungsstrategien. Der Zeitplan umfasst den gesamten Prozess von der Konstruktion über die Validierung bis hin zur Pilotbereitstellung. Die Konstruktion basiert auf den Normen IEC 62271-1 und IEC 62271-100 und deckt Isolierung, Schaltleistung, Wärmemanagement, mechanische Stabilität und Umweltbeständigkeit ab. Um die Fertigungskomplexität zu reduzieren, wird angestrebt, das gesamte Produktportfolio mit möglichst wenigen standardisierten Komponenten abzudecken, die Produktion zu vereinfachen, Lager- und Logistikkosten zu senken und die Lieferzeiten zu verkürzen.
Auf technischer Ebene ist die N₂/O₂-Isolation ungiftig, erfordert nur minimale Maßnahmen für Umwelt, Gesundheit und Sicherheit und kann ohne Umweltauswirkungen sicher in die Atmosphäre abgelassen werden. Sie zeichnet sich durch gute thermische Stabilität, vernachlässigbare Zersetzung und hervorragende Langzeitstabilität aus, ohne dass eine aufwändige Gasbehandlung, -überwachung, -rückgewinnung oder -berichterstattung erforderlich ist. Vakuum-Leistungsschalter bieten eine hohe dielektrische Festigkeit, schnelle Stromunterbrechung, minimalen Kontaktverschleiß, längere Wartungsintervalle und höhere Zuverlässigkeit. Im Vergleich zu herkömmlichen SF₆-Konstruktionen ergeben sich mehrdimensionale Vorteile.
Die Pilotumsetzung ist ein entscheidender Meilenstein des Projekts: In Zusammenarbeit mit dem spanischen Übertragungsnetzbetreiber Red Eléctrica wird ein bestehender SF₆-isolierter Tank-Leistungsschalter durch eine N₂/O₂-Lösung ersetzt, wodurch Treibhausgasemissionen vermieden werden. Die Installation ist für 2029 geplant und erfolgt nach erfolgreichem Abschluss aller Typenprüfungen und Zertifizierungsverfahren. Während des Pilotbetriebs werden Feldhandhabungsverfahren, Gasqualität und Systemdichtheit, Schaltleistung sowie Röntgenemissionsmessungen bewertet, um die Langzeitstabilität, Sicherheit und Hochspannungsunterbrechungsfähigkeit zu validieren.
Der weltweite Markt für fluorfreie Gastechnologie gewinnt zunehmend an Akzeptanz: Bisher wurden über 8.000 Bestellungen für fluorfreie Gasanlagen eingegangen, von denen mehr als 3.000 in Betrieb sind. Die Standardisierung und die Entwicklung gemeinsamer Technologieplattformen fördern Skaleneffekte, reduzieren die Systemkomplexität und erhöhen die Produktzuverlässigkeit. Für Netzbetreiber bedeutet diese Technologie eine vereinfachte Wartung, verbesserte Interoperabilität und Lieferkettenresilienz und unterstützt Versorgungsunternehmen bei der Erfüllung immer strengerer Umwelt-, Sozial- und Governance-Ziele (ESG) sowie regulatorischer Anforderungen.
Das LIFE BLUE 245-kV-Projekt definiert die nächsten Meilensteine: Abschluss von Konstruktion und Validierung im Jahr 2027, Typenprüfungen im Jahr 2028 und Pilotbereitstellung in Spanien im Jahr 2029. Das Projektkonsortium ist bestrebt, die Markteinführung zu beschleunigen und den Industrialisierungspfad zu stärken, um die fluorfreie Gastechnologie als neuen Industriestandard für die Hochspannungs-infrastruktur zu etablieren. Zu den strategischen Highlights gehören: Bestätigung der technisch-wirtschaftlichen Machbarkeit, Validierung von Stabilität und Sicherheit unter realen Netzwerkbedingungen, messbare CO₂-Reduzierung über den Lebenszyklus durch Eliminierung von SF₆ sowie skalierbare, standardisierte Lösungen zur Unterstützung des Netzausbaus und der Modernisierung.
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