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Stromversorgung

Hochspannungsleitungen. Foto: Brian Guest / Panthermedia.net

Um die Integration von Strom aus erneuerbaren Energien in die bestehenden Netze sicherzustellen, ist der Ausbau der Höchstspannungs-Übertragungsnetze erforderlich. Entlang von Übertragungsleitungen und im Umfeld von Umspannanlagen treten allerdings elektrische und magnetische Felder auf. Die Auswirkungen elektrischer und magnetischer Felder sind ein wichtiges Kriterium des Planungsprozesses für die neuen Trassen.


Ausbau der Übertragungsnetze erfordert Prüfung der Umweltauswirkung

Um die Integration von Strom aus erneuerbaren Energien in die bestehenden Netze sowie den EU-weiten Stromhandel sicherzustellen, ist ein Ausbau und eine Modernisierung der Höchstspannungs-Übertragungsnetze auf der 380 kV-Ebene erforderlich.

Das 2009 in Kraft getretene Energieleitungsausbaugesetz (EnLAG) zeigt konkret auf, wo ein vordringlicher Ausbaubedarf besteht. In NRW sind danach bis 2015 rund 400 km Leitungen geplant.

Um die Planungs- und Genehmigungsverfahren zu beschleunigen und mehr Transparenz durch die Einbindung der Bürgerinnen und Bürger zu schaffen, sind 2011 die Novelle des Energiewirtschaftsgesetzes (EnWG) und das Netzausbaubeschleunigungsgesetz (NABEG) in Kraft getreten.

Die voraussichtlichen Umweltauswirkungen eines Leitungsvorhabens werden auf den verschiedenen Ebenen des Planungsprozesses geprüft. Die Auswirkungen elektrischer und magnetischer Felder sind hierbei ein wichtiges Prüfkriterium.

Grafik zur magnetischen Flussdichte. Grafik: ECOLOG-Institut

Die Grafik illustriert die magnetische Flussdichte (Maximalwert und Mittelwert) von Freileitungen und Erdkabeln bezogen auf den jeweiligen Abstand. (Grafik: ECOLOG-Institut)

Elektrische und magnetische Felder der Stromversorgung

Bei der Stromübertragung treten elektrische und magnetische Felder entlang der Übertragungsleitungen und im Umfeld der Umspannanlagen auf. Bei Wechselstrom handelt es sich um zeitlich veränderliche Felder (50 Hertz Stromversorgung oder 16 2/3 Hertz Bahnstrom). Aufgrund der geringeren Übertragungsverluste soll der Strom im Höchstspannungsbereich (380 Kilovolt) zukünftig vermehrt über Gleichstromübertragungsleitungen (HGÜ) übertragen werden. Bei HGÜ treten statische elektrische und magnetische Felder auf.

Bei Freileitungen hängt die Höhe der elektrischen und magnetischen Felder unter anderem von der Spannung und Stromstärke, der Mastform sowie von der Anzahl und dem Durchhang der Leiterseile ab. Unterhalb der Leiterseile sind die Feldstärken am höchsten, sie nehmen mit zunehmender Entfernung von der Freileitung rasch ab.

Bei Erdkabeln treten nur magnetische Felder auf, da die elektrischen Felder vom Erdreich oder auch von Gebäuden gut abgeschirmt werden. Diese sind direkt über dem Erdkabel in der gleichen Größenordnung wie bei Freileitungen. Sie nehmen mit seitlichem Abstand zur Trasse wesentlich schneller ab als dies bei Freileitungen der Fall ist.

Aufgrund der Abschirmwirkung durch Gebäude tragen Stromübertragungsleitungen nur wenig zur elektrischen Gesamtfeldstärke innerhalb von Gebäuden bei. Magnetische Felder dagegen können nur mit großem Aufwand abgeschirmt werden.



Anforderungen zum Schutz der Gesundheit

Mit Ausnahme der nicht eingehausten Umspannanlagen benötigen Stromversorgungsanlagen keine immissionsschutzrechtliche Genehmigung. Allerdings müssen die Inbetriebnahme oder die wesentliche Änderung einer Anlage bei der zuständigen Behörde angezeigt werden. Dabei ist nachzuweisen, dass die in der „Verordnung über elektromagnetische Felder“ (26. BImSchV) genannten Grenzwerte nicht überschritten und die Vorsorgeanforderungen (Minimierungsgebot, Überspannungsverbot) eingehalten werden.

Grenzwerte für die elektrische Feldstärke und die magnetische Flussdichte:

 

Magnetische Flussdichte

in Mikrotesla (µT)

Elektrische Feldstärke

in Kilovolt pro Meter (kV/m)

Wechselstrom, 50 Hertz

100

5

Bahnstrom, 16 2/3 Hertz

300

5 bzw. 10 (Altanlagen)

Gleichstrom, 0 Hertz

500

-

Für die immissionsschutzrechtliche Überwachung der Stromversorgungsanlagen sind die Umweltschutzbehörden der Kreise und kreisfreien Städte zuständig. Das Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz NRW ist die zuständige Kompetenz- und Messstelle für Immissionen elektromagnetischer Felder nach der 26. BImSchV und unterstützt die Umweltbehörden in NRW.

Hinweise zur Durchführung der Verordnung über elektromagnetische Felder gibt der Runderlass des Ministeriums für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz.

Möglichkeiten zur Minimierung:

  • ausreichende Abstände zwischen Wohnbebauung und Stromleitungen
  • Ersatz von Freileitungen durch Erdkabel (Für Höchstspannungserdkabel liegen in Deutschland bisher wenige Betriebserfahrungen vor. Das EnLAG nennt bundesweit vier Pilotstrecken für die Erdverkabelung.)
  • Einsatz neuartiger Übertragungstechniken wie Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsleitungen (HGÜ) und gasisolierte Leiter (GIL)
  • Optimierung der Phasenleiterströme, Phasenbelegung und Anordnung der Leiterseile