Autor*in

Frank Walter
Frank Walter
Head of Performance Driven Engineering & Digital Strategy

Über musikalische Qualitäten bei der Umwandlung von Gleich- und Wechselstrom

Sie sind ein wenig wie die Hidden Champions der Energiewende, die Konverterstationen. Alle Expert:innen wissen, welche Schlüsselrolle sie beim Transport von Wind- und Sonnenenergie spielen, aber der breiteren Öffentlichkeit ist kaum bewusst, warum ihre Bedeutung für die nachhaltige und resiliente Stromversorgung der Zukunft gerade in den letzten Jahren so gestiegen ist. Warum ist das so? Wir müssen heute viel größere Energiemengen über viel weitere Strecken (… z.B. von der Nordsee bis Süddeutschland) transportieren als in Zeiten, in denen das nächste Kohlekraftwerk meist nicht allzu weit entfernt war. Um diesen Transport möglichst verlustarm zu gestalten, brauchen wir sogenannte HGÜs oder Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsleitungen. Zusätzlich zur „klassischen“ wechselstrombasierten Konverter-Infrastruktur, die Hoch-, Mittel- und Niederspannungsnetze miteinander verkoppelt, brauchen wir heute also komplexe, große Anlagen, die Gleich- und Wechselstrom ineinander konvertieren.

Wie das vom technischen Prinzip her funktioniert, gehört seit Jahrzehnten zum Standardwissen der Fachingenieure und -techniker. Auch der Produktbaukasten der großen Systemanbieter bietet alles, was man für solche Anlagen braucht. Da könnte man als Außenstehender annehmen, daß die Optimierungspotenziale weitgehend ausgereizt sein. Und das wäre dann genau der Zeitpunkt, an dem ich Einspruch erheben würde. Konverterstationen sind komplexe Anlagen mit Betriebsgebäuden, Konverterhallen, Drosselhallen, Außenanlagen, Hilfsaggregaten, Maschinen, Luftkühlern, Kühlanlagen, Eigenbedarfstrafos, Kabelkanälen und -zugschächten, Betriebs- und Trafostrassen, Zugangswegen und Parkflächen. Und wo Komplexität herrscht, drohen immer Komplikationen. Oder wie wir Berufsoptimisten bei Arcadis es gerne formulieren: Da schlummern Effizienzpotenziale!

Ein Beispiel: Die Planung dieser Anlagen ist wie geschaffen für Top-Level BIM-Einsatz. Ein vollständiger, dreidimensionaler digitaler Zwilling, auf den alle Stakeholder und Projektbeteiligten über definierte Standardschnittstellen in Planungs-, Bau- und Betriebsphase zugreifen, senkt die Gefahr für kostspielige Reibungsverluste dramatisch und macht die Einhaltung der ambitionierten Zeitpläne oft überhaupt erst möglich. Auch die Potenziale der Energieeffizienz im Bereich TGA (Abwärmenutzung, Anschluß an lokale Wärmenetze etc.) werden erst durch frühzeitige digitale Simulation voll ausgeschöpft. Konzeption, Implementierung und Betreuung eines solchen konsistenten BIM-Umfeldes macht heute einen wesentlichen Teil der erfolgreichen Projektsteuerung für ein solches Vorhaben aus.

Man kann nicht über Digitalisierung reden, ohne über Standardisierung und Skalierung zu sprechen. Konverterstationen sind so etwas wie individualisierte Serienprodukte. Sie ähneln sich oft, aber nie zu einhundert Prozent. So wie gute Rocksongs. Intelligente Planungstools erlauben, für Netzbetreiber schnell bewährte und erprobte Module für die spezifischen Herausforderungen am Standort zusammenzustellen, gegebenenfalls anzupassen oder zu vervielfältigen – ohne immer wieder bei Null anzufangen. So löst sich der Widerspruch zwischen Individualisierung und Standardisierung, und Betreiber können mit hohem Niveau an Investitions- und Terminsicherheit strategisch planen.

Gerne unterschätzt werden auch die Herausforderungen jenseits des elektrotechnischen Tellerrandes: Genehmigungsmanagement. Landschaftsbild. Umweltauswirkungen. Schallemissionen. Schutz der lokalen Ökosysteme. Hochwasserschutz. Resilienz gegen Extremwetter. Baugrund und Geotechnik. Ein Kommunikationsmanagement, daß die Nachbarn und Betroffenen frühzeitig mit ins Boot holt. Dieser interdisziplinäre und digitale Blick auf Konverterstationen eröffnet auch andere ästhetische Perspektiven auf solche Zweckbauwerke. Wie läßt sich am Standort eine möglichst harmonische Einbindung in das Landschaftsbild realisieren? Je früher wir uns über solche Aspekte Gedanken machen, umso größer wird die Akzeptanz der Betroffenen im Umfeld sein.

Was da also auf den ersten Blick ausschaut wie ein Jahrgangstreffen der E-Technik-Ingenieure, entpuppt sich bei näherer Untersuchung als eine interdisziplinäre Herausforderung, bei der auch mal ein Biologe, eine Geologin, ein Hydrologe und eine Landschaftsarchitektin mit am Mittagstisch sitzen können. Oder wie wir AC/DC-Fans bei Arcadis das nennen: Ganz normaler Arbeitsalltag mit der richtigen Musikbegleitung.

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