Kabel und Materialien im Versorgungsnetz

Ein Kabel sieht von außen einfach aus, ist aber das Ergebnis vieler technischer Entscheidungen. Welches Material soll den Strom leiten? Wie soll es isoliert werden, damit es sowohl sicher als auch jahrzehntelang haltbar ist? Und soll es überhaupt über oder unter der Erde liegen? Materialkunde ist denn auch schon im zweiten Teil des Grundlehrgangs ein fester Bestandteil des Lehrstoffs.

Die beiden am häufigsten verwendeten Leitermaterialien in Elektrokabeln sind Kupfer und Aluminium. Kupfer leitet Strom besser und kann daher dieselbe Belastung mit einem kleineren Querschnitt tragen, ist aber schwerer und teurer. Aluminium ist leichter und oft billiger, leitet Strom aber schlechter und braucht deshalb einen größeren Querschnitt, um dieselbe Strommenge sicher zu führen.

• 01Kupfer: bessere Leitfähigkeit, kleinerer Querschnitt, schwerer und teurer
• 02Aluminium: leichter und oft billiger, erfordert aber einen größeren Querschnitt
• 03Die Wahl hängt von Streckenlänge, Belastung und Wirtschaftlichkeit der konkreten Anlage ab

Ältere Kabel im Stromnetz waren typischerweise mit Öl und Papier isoliert — eine Technik, die funktionierte, aber Wartung erforderte und empfindlich gegen Beschädigungen war. Heute werden die allermeisten neuen Kabel mit PEX isoliert, auch XLPE genannt (vernetztes Polyethylen), das robuster und leichter zu verarbeiten ist und eine lange erwartete Lebensdauer hat.

Über die sogenannten Kabelaktionspläne arbeiten der Staat und Energinet seit Ende der 2000er Jahre gezielt daran, große Teile des dänischen Stromnetzes in die Erde zu legen statt auf Freileitungen und Masten. Das gilt sowohl für Teile des Übertragungsnetzes als auch für den weitaus größten Teil des Mittelspannungsnetzes. Der Zweck ist zum einen eine schönere Landschaft ohne Masten, zum anderen weniger Betriebsstörungen, denn erdverlegte Kabel sind Sturm, Eis und Blitzschlag weit weniger ausgesetzt als Freileitungen.

Ein erdverlegtes Kabel wird nicht einfach in beliebiger Tiefe verlegt und vergessen. Kabel werden in einer festgelegten Tiefe verlegt, die sie vor gewöhnlichen Grabarbeiten mit Spaten und kleineren Maschinen schützt, und sie werden oft mit einem Warnband ein Stück oberhalb des eigentlichen Kabels markiert, sodass eine grabende Person oder Maschine eine deutliche Warnung erhält, bevor die Schaufel ganz bis zum Kabel reicht. Zusammen mit einer Abfrage im Ledningsejerregistret (LER, dänisches Leitungseigentümerregister) vor Beginn der Grabarbeiten trägt das dazu bei, die Zahl unbeabsichtigter Kabelschäden deutlich zu senken.

Die Erfahrung aus tatsächlichen Sturmereignissen unterstreicht, warum diese Entwicklung stattgefunden hat. Als der Sturm Bodil im Dezember 2013 Dänemark traf, führten Überschwemmungen mehrerorts dazu, dass Netzbetreiber den Strom aus Sicherheitsgründen abschalten mussten, unter anderem rund um den Isefjord, wo der steigende Wasserstand ein Risiko für Kurzschlüsse in Transformatorstationen darstellte. Solche Ereignisse gehören zum Hintergrund dafür, dass immer mehr Trassen in die Erde verlegt und besser gegen Wasser und Wetter gesichert werden.

Werkstoffkenntnis wird bereits im zweiten Teil des Grundkurses eingeführt, aber es ist bei Weitem nicht nur Theorie, die du für eine Prüfung behalten musst. Wenn du später im Hauptkurs mit konkreter Kabelarbeit bei 10-20 kV und dem Aufbau von Transformatorstationen arbeitest, ist es dasselbe Wissen über Leiter, Isolierung und Kabeltypen, das dem zugrunde liegt, warum ein bestimmtes Kabel für eine bestimmte Aufgabe gewählt wurde — und warum du es auf eine bestimmte Weise behandeln musst, wenn es korrekt gespleißt, abisoliert oder terminiert werden soll.

“Das Kabel, das du nie siehst, weil es einen Meter unter dem Gehweg liegt, ist oft genau das, was den Strom am Laufen hält, wenn der Sturm über das Land fegt.”