Drehstromkabel für die Netzanbindung von Offshore-Windparks

In diesem Artikel sollen die Eigenschaften von Drehstromkabeln beleuchtet werden, während sich der nächste Beitrag mit den Charakteristika von Gleichstromkabeln zur elektrischen Anbindung von Offshore-Windparks beschäftigen wird.

Das derzeit leistungsstärkste marktübliche Drehstromkabel mit einem Kupferquerschnitt von 3 x 630 mm² kann eine Leistung von etwa 188 MW übertragen, so dass damit bei der im vorangegangenen Post geforderten Leistung von 245 MW gegebenenfalls zwei kleinere Drehstromkabel mit einem Querschnitt von z. B. jeweils 3 x 400 mm² verlegt werden müssten. Da die verfügbaren Kabellegerschiffe jedoch nur über einen Drehteller verfügen, müssten sie entweder zwei Verlegungsfahrten vornehmen, oder aber unter entsprechenden Mehraufwendungen nachträglich um- bzw. neu ausgerüstet werden.

Als eine weitere denkbare Alternative könnte man den Kabelquerschnitt erhöhen, was eventuell aber dazu führt, vollständig neue Fertigungsstraßen anlegen zu müssen. Mit größerem Leiterquerschnitt steigt allerdings auch die Kabelkapazität und damit auch die Ladeleistung, so dass der tatsächlich nutzbare Querschnitt aufgrund einer somit höheren Erwärmung in der Folge wieder sinkt.

Im Weiteren steigt zudem auch der Kabelaußendurchmesser, der bei dem vorstehend genannten Kabel bereits 20 cm beträgt. Der Kabelverleger kann infolge dessen wesentlich weniger Kabelmaterial bzw. -gewicht laden. Im Ergebnis würde sich auch die Zahl der zusätzlichen Spleissstellen erhöhen, wobei derzeit für ein 130 km langes Seekabel, je nach Verlegeschiff, mit zwei bis drei Spleissstellen zu rechnen ist.

Daneben wird auch über die Verlegung von drei Einzelleitern nachgedacht. In diesem Fall werden die Einzelkabel von insgesamt drei Drehtellern abgerollt und beim Auslaufen gebündelt werden, was allerdings einen entsprechend komplexen und teuren Vorgang nach sich zieht. Die Verluste von einphasigen Seekabeln sind jedoch deutlich höher als bei dreiphasigen Kabeln, was auf die Induktionsverluste in den Stahlarmierungen jedes einzelnen Seekabels zurückzuführen ist, die das Kabel zusätzlich zur Erwärmung durch den Ladestrom noch weiter aufheizen.

Entscheidet man sich letztlich für die Drehstromvariante, so scheint die oben vorgeschlagene Verlegung von zwei dünneren Drehstromkabeln in einem Kabelgraben durchaus zweckmäßig und vergleichsweise wirtschaftlich sinnvoll zu sein. Von Relevanz wird hierbei auch die Breite der vorhandenen Kabelfräsen sein, da die Kabel nicht übereinander gelegt werden sollten (Literatur).