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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

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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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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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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


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)

http://www.geosfreiberg.de/data/Info_Landkabelbau_Projekt_HelWin1.pdf

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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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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.

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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


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

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„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


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:




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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


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

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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)


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)

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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:




Wärmeemissionen des Kabels werden als bei der Eingriffsbewertung vernachlässigbar eingestuft;

Auswirkungen magnetischer Felder sind mit derzeitigen Methoden/Kenntnisstand nicht nachweisbar.


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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±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.


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

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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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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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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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mailto:[email protected]



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