Heidelberg Materials AG
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Deutschland
Deutschland strebt an, bis 2045 CO2-neutral zu werden. Um dieses Ziel zu erreichen, ist der konsequente Umstieg von fossilen Brennstoffen auf erneuerbare Energien notwendig. Dies umfasst vor allem den Ausbau von Windkraft- und Solaranlagen. Aktuell wird nördlich von Heilbronn ein Solarpark gebaut, der nach seiner Fertigstellung Strom für über 20.000 Haushalte liefern soll. Die dafür benötigten Stromleitungen werden unterirdisch verlegt und in PowerCrete Flex HBS eingebettet – einen thermisch optimierten Bettungssand, der die Leitungsleistung effizient unterstützt.
Zur Übertragung der elektrischen Energie – von den Wechselrichtern hin zu den Transformator-Stationen und später dem Netzanschlusspunkt im eigens errichteten Einspeise-Umspannwerk – werden im gesamten Energiepark Erdkabel verlegt. Anders als der Name vermuten lässt, werden die Kabel jedoch nicht direkt in die Erde, sondern zum mechanischen Schutz in ein Sandbett verlegt.
Thermisch optimiert eingebettet
Herkömmlicher Kabelsand hat jedoch gegenüber dem Erdboden einen vergleichsweise hohen Wärmewiderstand. Dies führt dazu, dass die durch den Stromfluss in den Kabeln entstehende Wärme nicht optimal in das umgebende Erdreich abgeleitet werden kann. Problematisch wäre dies kurz vor den Transformator-Stationen, weil dort bis zu zehn Kabel parallel in einem Sandbett verlaufen.
Durch jedes dieser Kabel kann ein Strom von bis zu 250 A fließen, wodurch sich die Kabel erwärmen. Da die Isolation der Kabel jedoch nur bis zu einer Temperatur von 90 °C beständig ist, muss jederzeit gewährleistet sein, dass diese Temperatur nicht überschritten wird. Mit herkömmlichem Kabelsand wäre dies nicht zu erreichen gewesen.
Sichere Stromleitung
PowerCrete Flex HBS, ein Bettungssand der Heidelberg Materials Mineralik DE GmbH, erfüllt alle geforderten bodenmechanischen sowie chemischen Parameter und sorgt für eine sichere Stromleitung. Möglich macht dies ein Mix aus verschiedenen Körnungen, denen eine definierte Menge an Feinanteilen in Form spezieller Gesteinsmehle zugesetzt ist. Diese Zusammensetzung bringt die nötige Packungsdichte der Körnungen – als Voraussetzung für die optimale Wärmeleitfähigkeit. „Beim Entwickeln der Rezeptur gehen wir so vor, dass die in Frage kommenden Gesteinskörnungen in Bezug auf die Korngrößenverteilungen analysiert, und, wenn erforderlich, miteinander kombiniert werden“, erklärt Ingo Harings, Leiter Qualität Heidelberg Materials Mineralik DE GmbH.
Für den Solarpark strebte die EnBW von Anfang an nach der effektivsten Lösung. „Gefordert war, dass wir ab fünf AC-Hauptkabel im Kabelgraben thermisch und korngrößenoptimierten Sand einsetzen sollten. Im trockenen Zustand sollte dieser eine Wärmeleitfähigkeit von ≥1 W/(m*K) haben“, erläutert Jarek Hirschberg, Projektleiter des Bauunternehmens Conecon GmbH. Dieses Anforderungsprofil erfüllt PowerCrete Flex HBS. „Aufgrund der idealen Materialeigenschaften haben wir in einem Kabelgraben zehn AC-Hauptkabel untergebracht.“
Die Kabel sind in zwei Lagen zu je fünf Kabeln in eine knapp 50 cm mächtige PowerCrete Flex HBS Schicht am Boden des Grabens eingebettet. Hierauf folgen eine 35 cm Schicht aus Erdreich und eine15 cm starke Schicht aus herkömmlichem Kabelsand, in der Datenkabel verlaufen. Die Deckschicht ist aus Muttererde. „Diese haben wir aus Stabilitätsgründen mithilfe einer Baggerschaufel leicht angedichtet“, ergänzt Hirschberg. Auf die sonst übliche maschinelle Verdichtung der Sandschichten wurde verzichtet, um Kabelmantelschäden zu vermeiden.
Beim Solarprojekt Gundelsheim sind im Zuge der Kabelverlegearbeiten insgesamt rund 700 m³ PowerCrete Flex HBS verarbeitet worden. Der Großteil der Kabel ist bereits verlegt.
Weitere Informationen:
www.heidelbergmaterials.de
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