Ein Eingriff unter Hochspannung: Modernisierung des Umspannwerks Daxlanden

Das Umspannwerk Daxlanden bei Karlsruhe gehört zu den größten Europas. In einem großen Modernisierungsprojekt macht Siemens Energy es Schritt für Schritt für die Energiewende (engl. Webseite) und den steigenden Strombedarf fit.

Meterhohe stählerne Stecken ragen wie Antennen in den Himmel – mal stehen sie einzeln, mal in T- oder H-Form – dicke schwarze Kabel bahnen sich ihren Weg dazwischen und dann gibt es noch diese grauen Riesen: containerähnliche Gehäuse, die scheinbar alles still überwachen. So würde wahrscheinlich ein Laie das Umspannwerk Daxlanden beschreiben, das sich über etwa 145.000 Quadratmeter erstreckt und sicherstellt, dass Strom zuverlässig seinen Weg zu den Verbraucherinnen und Verbrauchern findet. Sternförmig treffen auf dem Areal Stromleitungen verschiedener Spannungsebenen zusammen. Sie werden über die grauen Stecken, die eigentlich Leistungsschalter sind, zusammengeschaltet und wieder getrennt. Die grauen Riesen hingegen sind Transformatoren, die dafür sorgen, die Spannungsebene des Stroms für die weitere Übertragung anzupassen.

Betrieben wird das Umspannwerk (engl.) durch den Übertragungsnetzbetreiber TransnetBW, der Siemens Energy mit der Modernisierung beauftragt hat. Der Umbau des Umspannwerks Daxlanden soll bis voraussichtlich 2035 abgeschlossen werden. Er ist Teil des Großprojekts "Netzverstärkung Badische Rheinschiene" (NBR), einem Programm zur Erweiterung des Baden-Rhein-Korridors von 220 auf 380 Kilovolt und zur Modernisierung mehrerer Umspannwerke zwischen Karlsruhe-Daxlanden und Eichstetten bei Freiburg.

Michael Jesberger, Chief Operating Officer von TransnetBW, unterstreicht die nationale und regionale Bedeutung des Projekts: "Der Umbau von Daxlanden steht sinnbildlich für den Netzausbau, den Deutschland für eine erfolgreiche  Energiewende braucht. Für Karlsruhe und ganz Baden-Württemberg führt er zu mehr Resilienz, Kapazität und klimaneutralem Strom. Gemeinsam mit Siemens Energy zeigen wir, dass selbst die komplexesten Modernisierungen sicher durchgeführt werden können –  und das Licht bleibt dabei jederzeit an."

Das Stromnetz lässt sich mit einem Straßennetz vergleichen. Das Übertragungsnetz ist dabei das Autobahnnetz, das die Regionen in Europa und einzelne Länder miteinander verbindet und große Mengen elektrischer Energie transportieren kann. Betrieben wird es mit Spannungen von 220 oder 380 Kilovolt. Die Verteilnetze, die mit 110 Kilovolt betrieben werden, sind in diesem Szenario die Land- und Kreisstraßen. Sie nehmen die Energie aus dem Übertragungsnetz und verteilen sie weiter an Stadtwerke und größere Industrieunternehmen. Die Spannung wird dann noch einmal auf Mittelspannungsniveau zwischen 1 und 60 Kilovolt reduziert, um den Strom in die Städte zu transportieren, bis sie dann letztlich im Niederspannungsnetz auf 400 Volt heruntergebracht wird.

Und das Umspannwerk Daxlanden? Das ist im Grunde ein Autobahndrehkreuz, bei dem die Elektronen von der 380-Kilovolt-Ebene auf die 220-Kilovolt-Ebene wechseln können – oder umgekehrt. Es ist zentral für die Sicherung der Versorgungssicherheit der Region Karlsruhe. Das macht seine Modernisierung sowohl unerlässlich als auch herausfordernd. Denn ein Umspannwerk dieser Größenordnung kann nicht einfach vom Netz genommen werden – es muss im laufenden Betrieb umgebaut werden.

"Felder" – das sind in diesem Fall luftisolierte Schaltanlagen. Ein Feld ist etwa 20 Meter breit. In Daxlanden werden diese Schaltanlagen nun zurückgebaut und durch zwei gasisolierte Schaltanlagen ersetzt. Diese sind wesentlich platzsparender und benötigen nur ein Drittel der Fläche der alten Anlagen. So kann auf der gleichen Fläche zukünftig mehr Übertragungskapazität zur Verfügung gestellt werden.

Mit dem Wechsel von luft- auf gasisolierte Schaltanlagen werden auch neue Ausleitungen benötigt, die den Strom zu anderen Anlagenteilen wie Transformatoren transportieren. Siemens Energy installiert dabei Ausleitungen aus seinem Blue Portfolio (engl.): Statt des klimawirksamen Isoliergases Schwefelhexafluorid verwenden sie aufbereitete Luft, sogenannte "Clean Air", zur Isolierung und ermöglichen einen klimafreundlicheren Betrieb.

Gleichzeitig muss auch das Umspannwerk intelligenter werden. "Neue Messtechnik ist ebenfalls wichtig. Umspannwerke müssen heute flexibler agieren können und Stromflüsse in beide Richtungen managen", sagt Walczak. Denn: "Früher hatte man das eine Kraftwerk, das Energie eingespeist hat. Der Strom wurde dann vom Kraftwerk zum Umspannwerk transportiert, auf verschiedene Spannungsebenen umgewandelt und in Richtung Verbraucher verteilt. Heute haben wir hier ein Gaskraftwerk, da eine Solaranlage und dort einen Windpark. Das Netz muss daher heute durch deutlich mehr Datenerfassung viel intelligenter sein als damals." Damals, das war Anfang der 1960er Jahre, als das Umspannwerk Daxlanden gebaut wurde.

Vielleicht ist das Umspannwerk in Daxlanden keine Großbaustelle für sich, aber es ist Teil einer viel größeren Baustelle, nämlich des europäischen Stromnetzes. Laut einer Analyse der International Energy Agency sind 40 Prozent der Stromnetze in Europa älter als 20 Jahre und haben damit in etwa die Hälfte ihrer durchschnittlichen Lebensdauer erreicht. Allein im Jahr 2024 warteten zudem weltweit 1.650 Gigawatt an Solar- und Windprojekten im fortgeschrittenen Entwicklungsstadium auf einen Netzanschluss. Eine enge Zusammenarbeit und ein intensiver Dialog zwischen Regierungen, Übertragungsnetzbetreibern, Regulierungsbehörden und Technologieherstellern sind entscheidend, um die Lieferketten ausreichend und nachhaltig ausbauen zu können. Nur dann können Übertragungsprojekte rechtzeitig umgesetzt und die Energiewende (engl.) weiter vorangetrieben werden. Denn der Ausbau- und der Modernisierungsbedarf sind enorm. Letztlich kann er nur gemeinsam wie in Daxlanden bewältigt werden: Schritt für Schritt.

Über die Autorin: Christina Hümmer arbeitet in der Unternehmenskommunikation von Siemens Energy, wo sie sich seit vielen Jahren auf Netzthemen spezialisiert.