Derzeit wird nördlich von Heilbronn ein Solarpark errichtet, der im Endausbau Strom für mehr als 20.000 Haushalte produzieren wird. Die Stromleitungen verlaufen im Erdreich, sicher eingebettet in einem besonderen, thermisch optimierten Bettungssand der Heidelberg Materials Mineralik DE GmbH.
Deutschland soll gemäß den Klimaschutzzielen bis 2045 treibhausgasneutral sein. Dazu müssen fossile Energieträger konsequent durch erneuerbare Energien ersetzt werden. Dies wiederum erfordert den Bau neuer Wind- und Photovoltaikanlagen. Die EnBW Energie Baden-Württemberg AG ist eine treibende Kraft in der Umsetzung der Energiewende. Sie errichtet in Gundelsheim, nahe Heil- bronn, einen Solarpark, der später noch durch zwei Windkraftanlagen ergänzt werden soll. Im Endausbau wird der Energiepark dann eine Gesamtleistung von 72 Megawatt erzeugen, was dem Strombedarf von mehr als 30.000 Haushalten entspricht. „Mit dem Projekt setzen wir einen Meilenstein. Zum einen entsteht hier einer der größten So- larparks in Baden-Württemberg. Zum anderen ist die Anlage als Kombiprojekt mit Windkraftanlagen und einem innova- tiven Speicher etwas ganz Besonderes. Die verschiedenen Technologien ergänzen sich optimal, und der Standort in Gundelsheim ist hierfür ideal“, erklärt Projektleiter Stefan Lederer, EnBW Energie Baden-Württemberg AG.
Die Wärne muss weg
Zur Übertragung der elektrischen Energie – von den Wech- selrichtern 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 mechani- schen Schutz in ein Sandbett verlegt. Herkömmlicher Kabelsand hat jedoch gegenüber dem Erd- boden einen vergleichsweisen hohen Wärmewiderstand. Dies führt dazu, dass die durch den Stromfluss in den Ka- beln 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 Ampere 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 herkömmli- chem Kabelsand hätte man dies nicht erreicht.
POWERCRETA FLEX HBS passt perfekt
Die EnBW strebte von Anfang an nach der effektivsten Lö- sung. „Gefordert war, dass wir ab fünf AC-Hauptkabeln im Kabelgraben thermisch und korngrößenoptimierten Sandeinsetzen sollten. Im trockenen Zustand sollte dieser eine Wärmeleitfähigkeit größer ein Watt/Meter x Kelvin haben“, erläutert Jarek Hirschberg, Projektleiter des Bauunterneh- mens Conecon GmbH. Dieses Anforderungsprofil erfüllt PowerCreteFlex HBS, ein Bettungssand der Heidelberg Ma- terials Mineralik DE GmbH. „Aufgrund der idealen Material- eigenschaften haben wir in einem Kabelgraben zehn AC- Hauptkabel untergebracht“, erklärt Hirschberg.
Der Aufbau der Schichten
Die Kabel sind in zwei Lagen zu je fünf Kabeln in eine knapp 50 Zentimeter mächtige PowerCrete Flex HBS-Schicht am Boden des Grabens eingebettet. Hierauf folgen 35 Zenti- meter Erdreich und eine 15 Zentimeter starke Schicht aus herkömmlichem Kabelsand, in der Datenkabel verlaufen. Die Deckschicht ist aus Muttererde. „Diese haben wir aus Stabilitätsgründen mithilfe einer Baggerschaufel leicht an- gedichtet“, ergänzt Projektleiter Jarek Hirschberg. Auf die sonst übliche maschinelle Verdichtung der Sandschichten wurde verzichtet, um Kabelmantelschäden zu vermeiden.
Dicht und sicher gepackt
PowerCrete Flex HBS erfüllt alle geforderten bodenmechani- schen sowie chemischen Parameter und sorgt für eine siche- re Stromleitung. Möglich macht dies ein Mix aus verschiede- nen Körnungen, denen eine definierte Menge an Feinanteilen in Form spezieller Gesteinsmehle zugesetzt ist. Diese Zusam- mensetzung bringt die nötige Packungsdichte der Körnungen – als Voraussetzung für die hervorragende Wärmeleitfähig- keit. „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.
Beim Solarprojekt Gundelsheim sind im Zuge der Kabel- verlegearbeiten insgesamt rund 700 Kubikmeter PowerCre- te Flex HBS verarbeitet worden. Der Großteil der Kabel ist bereits verlegt. Derzeit erfolgt der Aufbau der Anlagenmo- dule. Bis zum Ende des Jahres wird der gesamte Park betriebsbereit sein, und der erste Strom soll ab Januar 2025 fließen.
