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16.09.2016
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Erdverkabelung und Netzausbau: Erfahrungen – Auswirkungen – Perspektiven
Vortrag im Rahmen des BBN-Arbeitskreises
Erneuerbare Energien (Netzausbau) und Naturschutz am 13.09.2016 in Magdeburg
Dr. Elke Bruns
Auswertung deutschland- und EU-weiter Höchstspannungs-
Erdkabelprojekte hinsichtlich vorhabenspezifischer Auswirkungen und
Trassengestaltung aus Naturschutzsicht - Erarbeitung erster Hinweise für
eine naturverträgliche Trassengestaltung mit Gehölzen.“ (EKNA)
F+E-Vorhaben 2014-2016
Gefördert von:
Dr. Elke Bruns
16.09.2016
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Dr. Elke Bruns , Magdeburg 13.09.2016
I Erfahrungen mit HöS-Erdverkabelung
HöS-EK-Projekte – Umsetzung und Planung
Projektmerkmale und technische Ausführung
II Wirkungsbeurteilung
Auswirkungen von HöS-Erdkabelprojekten
Vermeidungs- und Verminderungsmöglichkeiten
III Perspektiven
Freihaltungsverpflichtung im Schutzstreifen
Möglichkeiten einer naturverträglichen Gestaltung von Erdkabeltrassen
Übersicht
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Dr. Elke Bruns , Magdeburg 13.09.2016
HDÜ (DK, NL) VPE-Kabel
DK: Aalborg – Aarhus (117 km); 1,2 GW; 3 EK-Abschnitte mit insges. 14,5 km Länge; Inbetriebnahme 2004
NL: „Zuidring“ (22 km); 2,64 GW; EK-Abschnitt Delft – Pijnacker: 10,8 km; Inbetriebnahme 2013
GB: div. EK-Projekte, z.T. seit den 1990ern; heute Neubau und Ersatzneubau
HDÜ (D) VPE-Kabel
D: Dörpen-West – Niederrhein; 3,6 GW; EK-Abschnitt KÜS Löchte – KÜS Diestegge (Raesfeld); 3,4 km; Inbetriebnahme 2017 geplant
HDÜ (D) mit GIL
380-kV-Leitung Koblenz-Kesterbach; ca. 1 km lang; Anschlussleitung am Flughafen Frankfurt 1,8 GW, Inbetriebnahme 2010
I Realisierte 380/400-kV-HDÜ-Erdkabel-Projekte - welche Kabeltechnologien, Leistungen, Abschnittslängen etc.
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16.09.2016
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Dr. Elke Bruns , Magdeburg 13.09.2016
Technische Planung EnLAG-Piloten:
380 kV; ca. 3,6 GW Übertragungsleistung
2 x 2 Systeme , 12 VPE-Kabel
Arbeitsstreifenbreiten: ca. 45 - 50 m
Schutzbereich ca. 22 - 25 m
Große Projektdimensionen
EK-Abschnitt bei Raesfeld (Pilotvorhaben)
3,4 km Länge, 1,8 m Verlegetiefe
Bauzeit: Juni - Okt 2014; Rekultivierung: Mai 2015
Erprobung Bautechnik
Verlegung in Leerrohren (=> schneller Wiedereinbau des Bodens)
Verwendung Flüssigboden als Bettungsmaterial (=> Betriebsführung); Test
Bodenstabilisierung bei Wiedereinbau
Betriebsmonitoring (Temperaturmessung am Kabel)
Ökologisches Monitoring (vertikale Temp.-/Feuchtegradienten; Bodenleben)
Inbetriebnahme 2017 geplant
I Erfahrungen - 380-kV- HDÜ-Erdkabelabschnitte in EnLAG-Pilotprojekten
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Erdkabelbaustelle Raesfeld; © NOZ
Dr. Elke Bruns , Magdeburg 13.09.2016
Offshore-Anbindungen
500 -600 kV-HGÜ-Kabel;
Übertragungsfähigkeit zw. 600 und rd. 900 MW
1 oder 2 Kabel; mit/ohne Rückleiter
Kabelabstand : ca. 40 cm
Schutzbereich: i. d.R. rd. 5 m.
=> vglw. geringe Projektdimensionen
HGÜ-Interkonnektoren (hier: NordLink)
Betriebsspannung ±450 – 525 kV; 2 x 700 MW
2 MI-Kabel plus Rückleiter; Kabelabstand 50 cm
Sohlbreite ca. 1 m; Kabelgraben ca. 2 m
Schutzbereich: ca. 5,5 - 6 m
=> mittlere Projektdimensionen
I Erfahrungen - HGÜ-Verbindungen
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Kabelgraben HelWin1 (G.E.O.S 2012)
Standardkabelgraben HGÜ-Offshoreanbindung (TenneT 2012)
16.09.2016
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Dr. Elke Bruns , Magdeburg 13.09.2016
Erfahrungen für Langstrecken-Verkabelung HGÜ-Anbindungen / Interkonnektoren liegen vor, jedoch mit vglw. geringen Trassenbreiten ; Bauerfahrungen auf norddt. Flachland beschränkt (reliefarm; skelettarmer Boden; überw. Offenland/Acker; keine Waldquerungen)
Vorhabensbeschreibung: Projektdimensionen und Ausführungsvarianten (Anzahl der Gräben; Art der Muffen, Nutzung Leerrohre, Wahl der Bettung etc.) nur gering standardisiert; abhängig von unternehmensinternen Erwägungen (Sicherheitskonzept; Wartungskonzept; Baukonzept
In D sehr hohe Anforderungen an Versorgungssicherheit; geringe Toleranz für Ausfallrisiken;
Auswirkungen auf Trassendimensionierung (Abstände, Redundanz)
Freihaltung Schutzstreifen (schnelle Fehlerfallbehebung)
I Zwischenfazit Erfahrungen
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Dr. Elke Bruns , Magdeburg 13.09.2016
Wirkfaktoren Betroffenes Schutzgut
Biologische Vielfalt (Arten, Lebensgemeinschaften)
Boden Wasser Klima/Luft Landschaftsbild / Erholungswert
Baufeldfreimachung und Freihaltung im Wald
● ○ ○ ○ ●
(Teil-)Versiegelung
● ○ ○ ○ ●
Unterirdische Versiegelung
○/-- ● ● ○/-- --
II Wirkungsbeurteilung - Anlagebedingte Wirkfaktoren / betroffene Schutzgüter
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Legende:
● Direkte Betroffenheit des Schutzgutes, erhebliche Beeinträchtigungen möglich;
○ Indirekte Betroffenheit des Schutzgutes möglich
(--) Betroffenheit vernachlässigbar.
Anlagebedingte Wirkfaktoren und betroffene Schutzgüter bei offener Grabenbauweise
Aufgrund der Freihaltungsbestimmungen im Schutzstreifen sind anlagebedingte Auswirkungen v. a.
bei der Herstellung des Schutzstreifens im Wald (Schneisenhieb) zu erwarten.
16.09.2016
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Dr. Elke Bruns , Magdeburg 13.09.2016
Einschlag / Abtrag Oberboden (im Falle Querung Waldlebensräume)
Dauerhafter Lebensraumverlust und/oder Funktionsminderung für Waldarten im „baumfreien“ Schutzstreifen
Baufeldfreimachung / Abtrag Oberboden
(im Falle Querung Feuchtlebensräume, Auen, Moore, Magerrasen)
Dauerhafte Funktionsminderung infolge irreversibler Standortveränderungen
Vermeidung
Umgehung Prüfung von Alternativen zur Querung empfindlicher/nicht oder bedingt regenerierbarer Lebensräume auf vorgelagerter Planungsebene
Unterbohrung wertvoller / zerschneidungsempfindl. Lebensräume
II Anlagebedingte (dauerhafte) Auswirkungen - Pflanzen, Tiere, Lebensräume, Biodiversität
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Beispiel EGL-Trassen, 30 m Schneisenbreite
© Lechtenböhmer/ Assonov
Dr. Elke Bruns , Magdeburg 13.09.2016
Vermeidung erhebl. Beeinträchtigungen/ Verbotstatbestände
• (Streng) geschützte Arten und ihre Lebensräume
• Geschützte LRT / § 30er-Biotope, u. a.
• Schutzgebiete/ geschützte Teile von NuL
– GLB (z. B. Wallhecken)
– ND (Einzelgehölze, auch flächenhaft)
– NSG-Flächen; teils auch LSG
Vermeidung von Barriereeffekten in zusammen- hängender Waldlebensräumen ?!
Vermeidung der Beeinträchtigung seltener und/oder hoch verdichtungsempfindlicher Böden/ CO2-Senkenfunktion
Vermeidung unterirdischer Barriereeffekte (in Bereichen mit Grundwasserzug)
ABER: Bohrrisiken mit Vermeidungseffekten abwägen!
II Anlagebedingte (dauerhafte) Auswirkungen - Vermeidung durch Unterbohrung
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©192mscbert
380-kV-HDÜ-Trasse b. Raesfeld Auenlandschaft Mittl. Elbe; © J. Bauer
16.09.2016
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Dr. Elke Bruns , Magdeburg 13.09.2016
„Unterirdische Versiegelung“
Feinporige Bettung, Abdeckplatten, Kennzeichnungsbänder, Sohle, Muffengruben
Barrierewirkung für Grundwasserbewegung (vertikal/lateral)
Minderung Retentionsvermögen für Niederschläge
Vermeidung:
--/--
II Anlagebedingte Auswirkungen - Bodenfunktionen, Wasserhaushalt
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Randstad-Projekt (NL) (Schneller 12.03.2015)
Wissensstand: • Keine quantitativen Daten über Minderung der Landschaftsfunktionen (GW-
Neubildung, Retention) •
→ Ökolog. Begleitforschung erforderlich
Dr. Elke Bruns , Magdeburg 13.09.2016
Wirkfaktoren Schutzgüter des Naturschutzrechts
Biologische Vielfalt (Arten, Lebensgemein
schaften)
Boden Wasser Klima/Luft Landschaftsbild /
Erholungswert
Baufeldfreimachung (Entfernung der Vegetation)
● ○ -- -- ○
Temporäre Zerschneidung ● -- -- -- ●
Mechanische Belastung -- ● ○/-- -- --
Sonstige mechanische Eingriffe in den Boden
○ ● ○/-- -- --
Wasserhaltung/ GW-Absenkung / Bauwassereinleitung
● ○ ● -- --
Wasserhaltung und Drainage
○ ● ● -- --
Schadstoff- und , Staubemissionen
● ● ● ● ○
Licht- und Geräusch-emissionen, Bewegung
● -- -- -- ●
II Wirkungsbeurteilung - Baubedingte Wirkfaktoren
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Legende:
● Direkte Betroffenheit des Schutzgutes, erhebliche Beeinträchtigungen möglich;
○ Indirekte Betroffenheit des Schutzgutes möglich
(--) Betroffenheit vernachlässigbar.
16.09.2016
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Dr. Elke Bruns , Magdeburg 13.09.2016
Baustelleinrichtung / Flächeninanspruchnahme / Freimachung / Abtrag Oberboden
Lebensraumverlust / -minderung im Offenland im Arbeitsstreifen / auf Zuwegungen
auf landw. genutzten Flächen i.d.R. temporär => keine erhebl. Beeinträchtigung
Habitatverlust / Funktionsminderung
Prüfung Vorliegen Verbotstatbestände !
Vermeidung
Maßgaben nach artenschutzrechtl. Prüfung (Markieren, Absammeln, Vergrämen …)
Umsetzung im Rahmen Ökolog. Baubegleitung (zwingend)
Minimierung der Arbeitsflächen (abzuwägen mit Platzbedarf für bodenschonende Maßnahmen)
II Baubedingte Auswirkungen - Pflanzen, Tiere, Lebensräume, Biodiversität
380-kV-HDÜ-Trasse b. Raesfeld
© Büro Feldwisch
Dr. Elke Bruns , Magdeburg 13.09.2016
Grabenaushub, Bodenumlagerung, Befahren
Verdichtung → Irreversible Gefügeschäden
→ Standortveränderungen
→ Mind. Ertragsfähigkeit
Vermeidung Bodenbaubegleitung → Umsetzung und Kontrolle
Wirksamkeit der Vorkehrungen
Klare Schwellenwerte (Bodenfeuchte) für Beschränkung der Befahrbarkeit (vgl. Leitfäden LLUR 2014 und LBEG 2014)
II Baubedingte Auswirkungen - Boden
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Abhängig von
Verdichtungsempfindlichkeit der Böden
Gewicht / Bereifung der eingesetzten Fahrzeuge
Witterungsbedingungen (Niederschlagsereignisse)
© Ing.büro Feldwisch
© Ing.büro Feldwisch
16.09.2016
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Dr. Elke Bruns , Magdeburg 13.09.2016
Schwellenwerte (Bodenfeuchte) für Beschränkung der Befahrbarkeit
Klassifizierung der Fahrzeuge nach Gewicht und Bereifung (Maschinenkataster)
=> SH: LLUR (2014) ; NI: LBEG (2014)
II Wirkungsbeurteilung - Vermeidung bauzeitlicher Bodenschäden
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Befahrbarkeit nach BVB 2013, in LBEG (2014, 20)
Dr. Elke Bruns , Magdeburg 13.09.2016
Wasserhaltung
Abpumpen von Grund- und Niederschlagswasser
Einleitung Pumpwasser in Oberfl.gewässer
(Temporäre) GW-Absenkung
→ Veränderung Wasserhaushalt
→ Bei organ. Böden: Austrockenen der oberen Bodenschichten → Mineralisierung/Humuszehrung
Einleitung von Schwemm- und Trübstoffen in OW
→ Sauerstoffzehrung → Neg. Folgen für Gewässerflora und -fauna
Vermeidung/Minderung, z. B.
Reinfiltration
Absetzbecken
II Baubedingte Auswirkungen - Wasserhaushalt
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(Foto: dpa)
16.09.2016
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Dr. Elke Bruns , Magdeburg 13.09.2016
Wirkfaktoren Betroffenes Schutzgut
Biologische Vielfalt (Arten, Lebensgemein-
schaften)
Boden Wasser Klima/Luft Landschaftsbild /Erholungswert
Wärmeemissionen des Kabels
-- -- -- -- --
Emission magnetischer Felder
-- -- -- -- --
Wartung und Fehlerfallbehebung
●/○ -- -- -- --
Austausch / Erneuerung
●/○/-- ○/-- ○/-- -- ○/--
II Betriebsbedingte Wirkfaktoren - offene Grabenbauweise
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Legende:
● Direkte Betroffenheit des Schutzgutes, erhebliche Beeinträchtigungen möglich;
○ Indirekte Betroffenheit des Schutzgutes möglich
(--) Betroffenheit vernachlässigbar.
Wärmeemissionen des Kabels werden als bei der Eingriffsbewertung vernachlässigbar eingestuft;
Auswirkungen magnetischer Felder sind mit derzeitigen Methoden/Kenntnisstand nicht nachweisbar.
Dr. Elke Bruns , Magdeburg 13.09.2016
Auswirkungsschwerpunkte
Boden und Wasserhaushalt
• Bauzeitl. Irrevers. Verdichtung durch Befahren
Arten; Lebensräume
• Anlage: Freihaltung im Schutzstreifen (Lebensraumverlust; Barrierewirkung)
• Bauzeit: Tötungs- und Störungsrisiken; Vergrämung Lebensraumverlust
Vermeidung
Baubegleitung = wichtigste Vermeidungsmaßnahme
• Rechtlich geboten zur Vermeidung von Tötungsrisiken
• Bodenbaubegleitung: rechtlich nicht zwingend, aber „gute fachl. Praxis“
Umgehung empfindlicher Bereiche im Zuge vorgelagerter Verfahren
Einsatz Unterbohrungen /Unterpressungen (HDD-Verfahren; Microtunnelling)
II Zwischenfazit Wirkungsbeurteilung
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16.09.2016
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Dr. Elke Bruns , Magdeburg 13.09.2016
±525 kV/2 GW: Ausführung mit 4 MI-Kabeln + Rückleitern: Ein- oder Zweigrabenbauweise
III Perspektiven - Planung Gleichstromübertragung (2 GW); Verlegeformen und Trassenbreiten
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4 HGÜ-Kabel: Zweigrabenbauweise – fiktiv. Beispiel (nicht maßstabsger.)
4 HGÜ-Kabel: Eingrabenbauweise – fiktiv. Beispiel (nicht maßstabsger.)
Sohlbreite : ca. 4 m Seitl. Schutzstreifen: 2,5 m ab äuß. Kabelachse Schutzbereich : ca. 9 -10 m
Sohlbreite : 2 mal 1-1,2 m Abstand/Fahrstreifen: ca. 5-6 m Seitl. Schutzstreifen: 2,5 m ab äuß. Kabelachse Schutzbereich: ca. 11 - 12 m
Schutzbereich ca. 11 -12 m
2,5 m
1-1,2 m
2,5 m
Abstand 5-6 m
Schutzbereich ca. 9-10 m
2,5 m 2,5 m Sohlbreite 4 m
1-1,2 m
Optional bei Verfügbarkeit 525-kV-VPE-Kabel: 2 VPE-Kabel, Eingrabenbauweise
Geringere Trassenbreiten möglich.
Dr. Elke Bruns , Magdeburg 13.09.2016
III Perspektiven - Trassengestaltung
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Gestaltungsspielräume
Waldrandgestaltung im ehemal. Arbeitsstreifen mit Gehölzen
Punktuelle Gehölzentwicklung/Riegel in der Schneise als „Gestaltungsmaßnahme“ sowie als „Querungshilfe“
Gehölzbestockung mit gezielter Entfernung / Rückschnitt von hochwachsenden Gehölzen => differenzierte Pflegekonzepte
Entwicklung von wertvollen Offenlandbiotopen (bei Standorteignung) => differenzierte Pflegekonzepte
=> Vorbehaltlich der Klärung der Finanzierung/Durchführung, sofern nicht als Kompensationsmaßnahme verpflichtend
(
Beispiel EGL-Trasse, 30 m Schneisenbreite
© Lechtenböhmer/ Assonov
Beispiel EGL-Trasse, 15 m Schneisenbreite
© Brandmeyer
16.09.2016
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Dr. Elke Bruns , Magdeburg 13.09.2016
Schutzstreifenbreite: 2-2,5 m zur Kabelachse des äußeren Kabels
Freihaltungsverpflichtung von tiefwurzelnden Gehölze > 1 m Wurzeltiefe
Gründe:
Schutz des Kabels vor Beschädigungen (Wurzeldruck; Umschlingung und Herausreißen des Kabels bei Windwurf)
Gewährleistung Zugänglichkeit für Wartung und Fehlerfallbehebung
Freihalteverpflichtungen bedeuten
Einschränkungen für Wiederbestockung mit Gehölzen zur Wiederherstellung Lebensraum- und Verbundfunktion, insbes. bei Waldquerungen
nur wenige Gehölzarten mit < 1m Wurzeltiefe; diese sind i. d. R keine Waldbaumarten
wenn kühl-feuchtes Waldinnenklima nicht wiederherstellbar: Barriereeffekt der Schneise für bodenlebende Waldarten (Insekten /Käfer);
Konkretes Wirkungswissen und Erheblichkeitsschwellen für Barrierwirkung fehlen.
Alternative: Entwicklung von Offenlandbiotopen; ggf. mit insel- oder riegelartigen Gehölzbeständen
III Perspektiven - Freihalteverpflichtung im Schutzstreifen
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Dr. Elke Bruns , Magdeburg 13.09.2016
Insgesamt unterliegt die ökologische Trassengestaltung von EK-Trassen im Offenland und im Wald ähnlichen Restriktionen wie sie bei EGL-Trassen bestehen.
Die Spielräume für eine ökologische Trassengestaltung sind aufgrund der Freihaltungsverpflichtungen derzeit begrenzt.
Wenn Wiederherstellung gehölzgeprägter Biotope und ihrer Verbund-funktionen nicht möglich, muss Erhalt vor Wiederherstellung gehen.
Die Zulässigkeit (Tolerierung) punktueller/ abschnittweiser Gehölz-bestockung (Inseln, Riegel) ist von Sicherheits-, Wartungs- und Reparaturkonzepten abhängig und muss ggf. verhandelt werden.
Naturschutzfachlich wertvolle Trassen (Waldränder, Gehölzbestände sowie Offenlandbiotope) bedürfen in der Regel spezif. Pflegekonzepte.
Die Finanzierung der Pflege ist zu klären; sie muss ggf. außerhalb von Kompensationsverpflichtungen erfolgen, sofern sie nicht anrechenbar ist.
Fazit
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16.09.2016
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Dr. Elke Bruns , Magdeburg 13.09.2016
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit
Dr. Elke Bruns
INER – Institut für nachhaltige Energie- und Ressourcennutzung
Umweltforschung und –beratung;
Hochwildpfad 47, 14169 Berlin
Email: [email protected]
Tel.: 030 / 24 37 93 05
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