Die Zunahme der Bevölkerungszahlen in weiten Teilen der Welt und das extrem schnelle Wirtschaftswachstum insbesondere in aufstrebenden Ländern wie China und Indien sowie der auch in den industrialisierten Ländern ständig weiter ansteigende Strombedarf werden die Entwicklung der Stromnetze stark beeinflussen. Im Zuge der Deregulierung und Liberalisierung wird der Stromhandel immer weiträumiger und zugleich zeitlich stark schwankend, wozu die vorhandenen Netze von ihrer ursprünglichen Konzeption aber nicht geeignet sind.
„Das Netz der Zukunft muss sicher, kosteneffizient und umweltverträglich zugleich sein“, unterstrich Dietmar Retzmann von der Siemens AG in Erlangen anlässlich der Tagung. Hierzu müssten Ideen, intelligente Lösungen und innovative Technologien zusammenkommen. Die Gleichstromübertragung mit Ultra-Hochspannung sei solch eine innovative Entwicklung, die Stromtransporte bis zu 7.2 GW und darüber hinaus ermögliche. Anhand konkreter Anwendungen am Beispiel von China stellte Retzmann Perspektiven für Super Grids auch in Europa vor. Damit seinen auch Großprojekte wie die Desertec Industrial Initiative mit bis zu 100 GW Stromtransport von Afrika nach Europa künftig möglich.
Beanspruchung von Isoliersystemen
„Gleichspannungsbeanspruchungen in Isoliersystemen unterscheiden sich in den meisten Fällen grundsätzlich von Wechselbeanspruchungen“, verdeutlichte Prof. Roland Bärsch von der Hochschule Zittau/Görlitz. So bilde sich beim Anlegen. Ändern oder Umpolen einer Gleichspannung zunächst ein dielektrisches Verschiebungsfeld aufgrund der Dielektrizitätszahlen aus. In einem Übergangsvorgang strebe das System dann einem stationären Zustand zu, der von den Leitfähigkeiten bestimmt werde. Dabei könnten sich Raum- und Flächenladungen bilden. Eine genaue Kenntnis und hinreichende Beschreibungsmodelle der Leitfähigkeit und weiterer dielektrischer Eigenschaften wie zum Beispiel der Polarisation sowie der Grenzflächeneigenschaften seien unabdingbar, um realistische Vorstellungen von Gleichspannungsbeanspruchungen in Isoliersystemen und Isolierungen entwickeln zu können.
Insbesondere in den letzten Jahrzehnten wurden zahlreiche gasisolierte Schaltanlagen (GIS) und Systeme mit dem Ziel entwickelt, eine hohe Zuverlässigkeit der Energieübertragung zu gewährleisten. „Zugleich wurde dem Trend zu höheren Übertragungsleistungen Rechnung getragen“, erläuterte Dr. Hiroyuki Hama von der Mitsubishi Electric Corporation in Amagasaki, Japan. In Forschungseinrichtungen und bei Herstellern würden die grundlegenden Isolationseigenschaften verschiedener Isolierstoffe derzeit bei verschiedenen Spannungsbeanspruchungen untersucht.
Von besonderer Bedeutung sind die dielektrischen Eigenschaften von Isolierstoffen und deren Oberflächen bei Gleichfeldbeanspruchung. Die sich bei Gleichspannungsbelastung ausbildenden Raumladungen in Isolierstoffen und auf Isolieroberflächen beeinflussen das elektrische Feld. Das Durchschlagvermögen kann dadurch wesentlich beeinflusst werden. Eine Task Force (CIGRÈ Task Force D1.03.11) hat die vorhandenen Informationen zu diesem Thema ausgewertet und eine Technische Broschüre erarbeitet. Diese soll noch in diesem Jahr veröffentlicht werden. (Dr. Rolf Froböse )
