Erdkabel im Stromnetzausbau

Wie werden Erdkabel verlegt?

Erdkabel liegen normalerweise ca. 1,5 m tief in der Erde. Bei der Verlegung der Kabel muss der Boden daher in der entsprechenden Tiefe und Länge der Trasse ausgehoben werden. Dabei wird der Boden gemäß den bodenschutzrechtlichen Vorschriften gelagert, z. B. ist eine getrennte Lagerung von Ober- und Unterboden vorgeschrieben. Zusätzlich braucht es noch einen Arbeitsstreifen, auf dem Baufahrzeuge sich bewegen. Nachdem die Kabel in dem Graben verlegt wurden, wird das ausgehobene Bodenmaterial zum Auffüllen der Kabelgräben verwendet. Nach Abschluss der Bauarbeiten können beide Bereiche wieder begrünt bzw. anderweitig genutzt werden – unter Einhaltung bestimmter Nutzungsvorschriften.

Ausnahmen zur zuvor beschriebenen “offenen” Bauweise gibt es dann, wenn Hindernisse im Weg sind, z. B. Straßen, Gleise oder Gewässer. Dann werden mit der “geschlossenen” Bauweise die Kabel unterirdisch, ohne die Aushebung von Gräben, verlegt. Lediglich an den Anfangs- und Endpunkten werden Baugruben sowie Baustelleneinrichtungsflächen benötigt. Die Bauzeit für einen Kabelabschnitt von 1 km Länge ist für die „geschlossene“ und „offene“ Bauweise mit ca. 2 Monaten ungefähr gleich. Noch in der Erprobungsphase findet das Kabelpflugverfahren (Micro-Tunneling-Verfahren) statt, bei dem auf einen offenen Graben verzichtet werden kann. Bei dieser „halboffenen“ Bauweise öffnet ein Kabelpflug nur den Kabelschacht von ca. 40 cm Breite, der sofort wieder verschlossen wird.

Wie breit ist eine Erdkabeltrasse im Vergleich zu einer Freileitungstrasse?

Der sogenannte Schutzstreifen umfasst die Trasse sowie seitliche Abstände, die von Baumbewuchs freigehalten werden müssen. Der Schutzstreifen bestimmt so die Gesamtbreite der Leitungstrasse – sowohl bei Erdkabeln als auch bei Freileitungen. 

Bei Erdkabeln hängt die Breite des Schutzstreifens von mehreren Faktoren ab, wie z.B. der Art des Verlegesystems, der Anzahl der verlegten Kabel, dem gewählten Abstand zwischen den Kabeln sowie davon, ob die Trasse durch Wald oder Offenland führt. Im Offenland beträgt der seitliche Schutzabstand in der Regel ca. 3 m (ab der Mitte des äußeren Kabels). In Waldgebieten liegt dieser Abstand bei etwa 5 m. Je nach Ausführung kann die gesamte Schutzstreifenbreite z. B. für ein HGÜ (Hochspannungs-Gleichstrom)-Erdkabel zwischen 10 m und 20 m betragen. 

Bei der offenen Bauweise von Erdkabeltrassen wird zur Lagerung des Bodenaushubs zudem ein temporärer Arbeitsstreifen benötigt, der im Höchstspannungsbereich (380kV) in der Regel ca. 35-60 m breit ist. 

Die Breite einer Freileitungstrasse hängt ebenfalls von mehreren Faktoren ab, wie z.B. dem verwendeten Masttyp und der Übertragungskapazität. Im Übertragungsnetz sind Schutzstreifenbreiten von ca. 70 m die Regel. Bei Kompaktmasten kann sie auch nur ca. 40 m betragen. 

Auch bei Freileitungen werden zusätzliche temporäre Arbeitsfelder benötigt, die in ihrer Breite variieren können. Für die Errichtung von Freileitungsmasten wird in der Regel eine Fläche von ca. 40 x 40 m benötigt.

Wie unterscheiden sich Erdkabel und Freileitungen technisch während des Betriebs?

Erdkabel sind Wetterverhältnissen, z. B. Sturm und Blitzen, nicht ausgesetzt und benötigen daher keine witterungsbedingten Reparaturarbeiten. Gleichzeitig besteht aber die Gefahr, dass die Kabel bei Bagger- oder Bohrarbeiten beschädigt werden. Außerdem müssen die Erdkabel durch Muffen verbunden werden - bei Wechselstromleitungen alle 1 km. Diese Verbindungen macht sie fehleranfälliger als Freileitungen, da diese keine Muffen benötigen. Wenn ein Erdkabel tatsächlich beschädigt ist, kann die Reparatur mehrere Monate dauern. Eine Freileitung ist dagegen meistens innerhalb weniger Tage oder sogar Stunden repariert. Zur Lebenserwartung der Kabel gibt es bisher noch keine Erfahrung aus der Praxis, die Kabelhersteller geben 40-50 Jahre an. Hier bestände wenig Unterschied zu Freileitungen, da diese ebenfalls nach 50 Jahren generalsaniert werden müssen. 

Welche naturschutzfachlichen Auswirkungen entstehen bei Bau und Wartung von Erdverkabelungen (z.B. für Tiere und Pflanzen)?

Baubedingte Auswirkungen sind die schwerwiegendsten Umweltwirkungen von Erdkabeln und können durch eine ökologische Baubegleitung vermindert oder vermieden werden. Dazu gehören die Baufeldfreimachung, die Einrichtung von Bau- und Lagerflächen, Arbeitsstreifen und Zuwegungen, die Durchführung der maschinellen Aushub-, Lagerungs- und Bodenaufbereitungsarbeiten, ggf. eine temporäre Absenkung des Grundwasserspiegels sowie die Wiederverfüllung des Grabens und Rekultivierung der Trasse. Durch die Trassenfreiräumung wird die Vegetationsdecke im gesamten Trassenverlauf zerstört, was zu Zerstörung oder Beeinträchtigung des Lebensraums hiesiger Flora und Fauna führen kann. 

Anlagebedingte Eingriffe wirken sich je nach Standort unterschiedlich aus. In intensiv genutztem Offenland sind nach Rekultivierung meist keine dauerhaften Lebensraumverluste zu erwarten. Sensible Biotope mit hohem Schutzstatus sind hingegen durch die anschließende Freihaltung des Schutzstreifens stärker gefährdet. Auch Wegeausbau kann in Wäldern gravierender sein als im Offenland. Die unterirdische Versiegelung hängt vor allem von Bodenart und Wasserhaushalt ab. Durch die Veränderung der Lebensraumstruktur kommt es zu Verschiebungen im Ökosystem. Arten können verdrängt werden oder sich neu ansiedeln. Offene Waldschneisen können ggf. eine Barrierewirkung für waldlebende Tierarten mit geringer Mobilität sowie geringem Aktionsradius darstellen. 

Während des Betriebs sind regelmäßige Pflegegänge (z.B. Baum- oder Mäharbeiten) erforderlich, um den Schutzstreifen freizuhalten. Dabei können lokal Pflanzen und Tiere beeinträchtigt werden, das Ausmaß ist jedoch deutlich geringer als während der Bauphase. Solche Eingriffe erfolgen zudem nur gelegentlich. Derzeit ist davon auszugehen, dass unter den betriebsbedingten Effekten die Wärmeentwicklung von Erdkabeln vernachlässigt werden kann. Die Auswirkungen magnetischer Felder auf die Schutzgüter (z. B. Tiere und Pflanzen) sind bisher nicht erforscht. Auch Wartungsarbeiten fallen unter die betriebsbedingten Auswirkungen. Bei Verwendung von VPE-Kunststoff-Kabeln sind an der Trasse selbst meist keine Wartungen nötig. Die Inspektion von Muffen (die Verbindungselemente einzelner Erdkabelabschnitte) erfolgen selten und variieren je nach Wartungskonzept – meist übernehmen elektronische Systeme die Überwachung. Bei Inspektions- und Wartungsarbeiten sowie bei Fehlerbehebungen kann es zu temporären Störwirkungen für die Biotop- bzw. Habitatentwicklung sowie von Tierarten kommen. Die Fehlerbehebung konzentriert sich meist auf die Muffenstandorte.

Welche naturschutzfachlichen Auswirkungen entstehen bei Bau und Wartung von Freileitungen (z.B. für Tiere und Pflanzen)?

Zu den baubedingten Auswirkungen bei Freileitungen gehören u.a. die Baufeldfreimachung, die Einrichtung von Bau-, Lager- und Seilzugflächen, Arbeitsstreifen und Zuwegungen, die Erdarbeiten für Mastgründungen sowie ggf. Wasserhaltungen. Zum Errichten eines Freileitungsmasten ist eine Arbeitsfläche von mindestens 40 m * 40 m die Regel. Durch die Trassenfreiräumung wird die Vegetationsdecke im gesamten Trassenverlauf zerstört, was zu Zerstörung oder Beeinträchtigung des Lebensraums hiesiger Flora und Fauna führen kann. Zwischen den einzelnen Maststandorten kann niedriger Bewuchs erhalten bleiben bzw. sich dort ansiedeln.  

Anlagebedingte Eingriffe wirken sich je nach Standort unterschiedlich aus. In intensiv genutztem Offenland sind nach Rekultivierung meist keine dauerhaften Lebensraumverluste zu erwarten. Sensible Biotope mit hohem Schutzstatus sind hingegen durch die anschließende Freihaltung des Schutzstreifens stärker gefährdet. Auch Wegeausbau kann in Wäldern gravierender sein als im Offenland. Durch die Veränderung der Lebensraumstruktur kommt es zu Verschiebungen im Ökosystem. Arten können verdrängt werden oder sich neu ansiedeln. Offene Waldschneisen können ggf. eine Barrierewirkung für im Wald lebende Tierarten mit geringer Mobilität sowie geringem Aktionsradius darstellen. Ca. alle 25 Jahre benötigen die Freileitungsmasten einen neuen Korrosionsschutz und müssen neu angestrichen werden. 

Im Betrieb kann es durch Wartungs- und Pflegearbeiten zu Rückschnitten von Gehölzen und erhöhtem Verkehrsaufkommen kommen. Dabei können lokal Pflanzen und Tiere beeinträchtigt werden, das Ausmaß ist jedoch deutlich geringer als während der Bauphase. Solche Eingriffe erfolgen zudem nur gelegentlich. Elektrische und magnetische Felder von Höchstspannungsleitungen haben laut aktuellem Wissensstand keine messbaren Auswirkungen auf ziehende Vögel. Stromschläge sind bei diesen Leitungen aufgrund der Bauart der Masten sehr unwahrscheinlich, doch es besteht die Gefahr von Leitungskollisionen. 

Ob hohe Temperaturen der Leiterseile Tiere schädigen können, ist bisher unklar. Vögel sitzen meist auf den Erdseilen, nicht auf stromführenden Leitungen. Schäden bei Anflugversuchen junger Vögel sind bislang nicht ausreichend untersucht. 

Kann es bestimmte (Standort-)Bedingungen geben, bei denen Freileitungen bzw. Erdverkabelungen aus naturschutzfachlicher Sicht zu bevorzugen sind (Bsp. Moore, etc.)?

Ob Freileitung oder Erdkabel umweltschonender ist, hängt vom konkreten Trassenverlauf und von den betroffenen Schutzgütern (z. B. Tiere, Pflanzen, Böden) ab. Deshalb müssen beide Optionen frühzeitig geprüft werden. Erdkabel beeinträchtigen Boden- und Wasserhaushalt stärker – vor allem durch den Bau, weniger durch den Betrieb. Freileitungen stellen vor allem eine Gefahr für Vögel dar, die bei Erdkabeln nicht besteht. 

In intensiv genutzter Agrarfläche oder monostrukturierten Forsten sind Erdkabel meist unproblematisch, da die Eingriffe gering und landwirtschaftliche Nutzungen nach dem Bau meist uneingeschränkt möglich sind. 

In geschlossenen Wäldern sind Freileitungen oft umweltschonender als Erdkabel, da letztere breite Schneisen im Boden erfordern. Freileitungstrassen lassen sich durch ökologisches Trassenmanagement besser in den Wald integrieren – ihre Schutzstreifen sind in der Regel schmaler. 

In Feuchtgebieten oder bei hohem Grundwasserstand sind Freileitungen meist ökologisch günstiger als Erdkabel. Letztere können dort zu Entwässerung oder Unterspülung führen – besonders in Mooren, Auen oder naturnahen Gewässerbereichen. 

Zum Vogelschutz sind Erdkabel oft besser geeignet als Freileitungen, da keine Kollisionsgefahr besteht – besonders in Zug- und Rastgebieten oder Lebensräumen kollisionsgefährdeter Arten. Hohe Strommasten erzeugen durch ihre landschaftsuntypische, vertikale Struktur außerdem Meidungsbereiche für Wiesenbrüter und Gänse. 

Wichtig: Auch bei vorgeschriebenen Erdkabelprojekten können aus Umwelt- oder Bündelungsgründen einzelne Abschnitte als Freileitung umgesetzt werden. 

Wie viele Projekte des aktuellen Bundesbedarfsplans sowie des Energieleitungsausbaugesetzes würden von einem Umschwenken auf Freileitungen profitieren (sind also noch nicht in Planung und enthalten einen Abschnitt mit verpflichtender Erdverkabelung)?

Insgesamt 31 Vorhaben sind laut Bundesbedarfsplangesetz (BBPlG) im aktuellen Bundesbedarfsplan als Erdkabel-Vorhaben vorgesehen (Kennzeichnung E und F). Davon ist insgesamt ein Vorhaben (Nr. 95) vollständig noch nicht im Genehmigungsverfahren. Weitere fünf Vorhaben (Nr. 81e, 81f, 82b, 82c, 87) sind in Teilen noch nicht im Genehmigungsverfahren. 

Bei Vorhaben mit Kennzeichnung “F” ist die zuständige Behörde im Einzelfall für die Entscheidung zur Umsetzung als Erdkabel oder Freileitung unter Berücksichtigung verschiedener Faktoren verantwortlich (siehe § 4 Abs. 2 BBPlG). Vorhaben mit “E”-Kennzeichnung müssen von vornherein als Erdkabel geplant werden. Hier kann umgekehrt unter bestimmten Voraussetzungen in Teilabschnitten auf Freileitung umgeschwenkt werden (siehe § 3 Abs. 3 und 4 BBPlG). 

Insgesamt sechs Vorhaben (Nr. 2, 5, 6, 10, 14 und 16) sind außerdem nach Energieleitungsausbaugesetz (EnLAG) als Pilotvorhaben vorrangig als Erdkabel zu realisieren. Hier gibt es ebenfalls bestimmte Voraussetzungen, wie Abstände zu Siedlungen oder naturschutzfachliche Minderungswirkungen, die den Erdkabelvorrang definieren (siehe § 2 Abs. 2 EnLAG). Die zuständige Behörde ist im Einzelfall für die Entscheidung zur Umsetzung als Erdkabel oder Freileitung verantwortlich. 

Gibt es eine Einschätzung dazu, ob bzw. wie viele Projekte zukünftig noch in die Bundesbedarfsplanung aufgenommen werden?

In der Bestätigung des Netzentwicklungsplans Strom für die Zieljahre 2037/2045 sind fünf neue Erdkabel-HGÜ-Vorhaben durch die Bundesnetzagentur (BNetzA) bestätigt worden (DC 32, DC35, DC40, DC41 und DC42). Diese müssen größtenteils noch in das Bundesbedarfsplangesetz (BBPlG) aufgenommen werden. Die BNetzA sieht allerdings weiteren Bedarf über diese fünf Vorhaben hinaus. Wie viele neue Vorhaben insgesamt zukünftig noch aufgenommen werden, ist unklar. 

Außerdem sind zahlreiche Offshore-Netzanbindungen nicht im BBPlG enthalten. Sie werden in der Regel vom Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie (BSH) genehmigt und sind deshalb nur selten, z.B. bei Bündelungen mit landseitigen Leitungen im BBPlG verankert. 

Würde es Kosten einsparen von Erdverkabelung auf Freileitungen umzuschwenken?

Eine eindeutige Antwort auf diese Frage gibt es überraschenderweise nicht, denn bisher gibt es keine transparente, nachvollziehbare Berechnung, wie viel an Kosten eingespart werden würde, wenn statt Erdverkabelung nur noch Freileitungen gebaut werden würden. Es gibt verschiedene Zahlen von den Netzbetreibern zu den Einsparungen. Häufig wird eine Aussage der BNetzA zitiert, wonach bis 2035 20 bis 40 Milliarden Euro eingespart werden könnten. Wie genau diese Zahl zustande gekommen ist und welche Annahmen dieser zugrunde liegen, lässt sich aber nicht nachvollziehen. Zusätzlich fehlt eine Einordnung zu den Gesamtkosten und anderen Kostentreibern der Energiewende. So kommt beispielsweise eine Studie zu dem Ergebnis, dass eine flexiblere Stromnachfrage oder die Vermeidung von Redispatch jeweils zu Einsparungen von 10 bis 50 Mrd. Euro führen würde – also kostentechnisch denselben Effekt hätte wie das Umschwenken auf Freileitungen, wenn man die Zahlen der Bundesnetzagentur zugrunde legt.