Hat das Isoliergas SF6 in der elektrischen Energietechnik noch eine Zukunft?

Liebe Leserinnen, liebe Leser,

Das neue Jahrzehnt stellt die Energiebranche vor zahlreiche Herausforderungen. Immer mehr Verbraucher engagieren sich für den Klimaschutz und erhöhen damit den Druck auf die Industrie, grüne Technologien einzusetzen und erneuerbare Energien zu nutzen.

In der elektrischen Energietechnik hat das Gas Schwefelhexafluorid (SF6) eine zentrale Bedeutung als Isolier- und Löschmedium, insbesondere in Schaltanlagen (GIS).

Neben den vielfältigen Vorteilen hinsichtlich seiner technischen Eigenschaften hat SF6 den Nachteil eines sehr hohen Treibhauspotentials (Global Warming Potential, GWP), sobald es an die Atmosphäre gelangt / austritt. Mit einem GWP von 23.500 als Vergleichsmaß ist es das stärkste bekannte Treibhausgas. Zudem ist es mit einer atmosphärischen Lebensdauer von mehr als 3600 Jahren extrem langlebig.

Jetzt müssen wir natürlich objektiv berichten. Die Tatsache ist, das SF6 in der Schaltanlage eingeschlossen ist um dort elektrisch zu isolieren und zu löschen. Es bleibt dort bis zum Nutzungsende und gelangt nicht in die Atmosphäre. Somit kann es nicht als „Klimagas“ wirken!

SF6 Schaltgeräte und -Schaltanlagen sind meist hermetisch verschossen oder / und müssen ab einer gewissen Füllmenge überwacht werden. Nach der Nutzungsdauer der Schaltanlage muss der Betreiber eine zertifizierte Firma mit der Entsorgung beauftragen. Der Kreislauf ist geschlossen, das gebrauchte SF6 geht an den Hersteller zur Wiederaufbereitung. Die Klimarelevanz ist nahezu null. Die europäische „Fluorgas-Verordnung“ regelt den Umgang u. a. mit SF6 für unsere Planungssicherheit.

VERORDNUNG (EU) Nr. 517/2014 DES EUROPÄISCHEN PARLAMENTS UND DES RATES über  fluorierte Treibhausgase.

Es wurde bereits vor ca. 15 Jahren ein SF6- Verwendungsverbot erlassen für den Einsatz z.B. in Doppelfensterglas, Autoreifen und anderen Produkten. Das ist nachvollziehbar weil das eingefülle SF6-Gas unkontrolliert in die Umwelt gelangen kann.

Die Kategorisierung von SF6 als eines der sechs Treibhausgase im Kyoto Protokoll von 1997 war der Anlass, emissionsreduzierende Maßnahmen auch in der Anwendung als Isolier- und Löschgas in elektrischen Betriebsmitteln zu diskutieren.

In Deutschland mündete dies in einer freiwilligen Selbstverpflichtung der Industrie (erstmals 1997, erneuert 2005). Diese verfolgt das Ziel, SF6 Emissionen in der Energieversorgung durch Technologieverbesserungen, ReUse-Konzept und Mitarbeiterschulungen zu reduzieren.

Auf europäischer Ebene vollzog sich parallel dazu ein fortschreitender Prozess zur Regulierung des Einsatzes und der Nutzungsbedingungen klimarelevanter fluorierter Treibhausgase (EU-Verordnung Nr. 517/2014).

Der Arbeitskreis SF6 und alternative Gase hat zwei Zukunftsszenarien entwickelt, wie die Einführung neuer Technologien zum Ersatz von Schwefelhexafluorid (SF6) im Bereich der elektrischen Energieversorgung dazu beitragen kann, die ambitionierten Ziele der EU-Kommission, Europa bis 2050 zum ersten klimaneutralen Kontinent zu machen, zu erreichen.

Neben der technischen Machbarkeit werden in den Szenarien auch die Herausforderungen berücksichtigt, entsprechende Produkte in ausreichendem Maße bereitzustellen und bei jederzeitiger Sicherstellung der Energieversorgung in das bestehende Stromnetz zu integrieren. Berücksichtigt wird auch, dass der Bedarf an Schaltanlagen bis 2050 vor dem Hintergrund der Energiewende, Elektromobilität, Digitalisierung und Urbanisierung weiter ansteigen wird.

Kernbotschaften aus der Studie:
 

• Eine weitere Reduzierung der SF6-Emissionen im Bereich der Elektrizitätsversorgung ist hauptsächlich durch den Einsatz alternativer Technologien möglich.
   
• Für einzelne Anwendungsbereiche/Spannungsebenen sind alternative Produkte bereits verfügbar und im Einsatz. Ein flächendeckender Einsatz bei Neuanlagen über alle Spannungsebenen hinweg erfordert allerdings angemessene Übergangszeiten:
   
  • Für jeden Anwendungsbereich müssen an die Anforderungen angepasste Produkte entwickelt und zur Marktreife gebracht werden; bei ausreichendem Angebot können sie flächendeckend eingesetzt werden.
     
  • Der sichere Netzbetrieb und die Versorgungssicherheit müssen jederzeit gewährleistet werden: Geschwindigkeit und Reihenfolge von Maßnahmen in Netzen der elektrischen Energieversorgung müssen dies berücksichtigen.
     
• Aus diesen Gründen ist zum Beispiel für die sekundäre Mittelspannungsebene (≤24 kV) eine Übergangszeit von fünf bis zehn Jahren anzusetzen.
   
• Für Erweiterungen und Reparaturen sowie für sehr spezielle Lösungen (Grenzanwendungen) wird SF6 noch über das Jahr 2050 hinaus notwendig sein.
   
• Durch klare und verlässliche europäische Rahmenbedingungen für Hersteller und Betreiber kann der Einsatz SF6-freier Lösungen unterstützt werden.

Das Umweltbundesamt ist der Auffassung, dass es ausreichend Alternativen für SF₆ in neuen Mittelspannungsschaltanlagen (≤ 24 kV) gibt.

Unsere jahrzehntelange Betriebserfahrung besagt, dass es in der Vergangenheit keinen vollwertigen Ersatz für SF6-Anlagen gegeben hat. Die Personen-, Betriebssicherheit, Klimaunabhängigkeit und Materialersparnis durch die kompakte Bauweise sowie die Einsparung des umbauten Raums sind umweltfreundlich und somit einzigartig.

Das Umweltbundesamt wird sich, im Rahmen der Überprüfung des Anhangs III der Verordnung (EU) 517/2014, für ein Verbot von SF₆ in neuen sekundären Mittelspannungsschaltanlagen für diese Spannungsebenen mit einer angemessenen Übergangszeit einsetzen.

Das ursprünglich für März 2020 geplante Consultation Forum zur Überprüfung der Regelungen nach Artikel 21(4) der Verordnung (EU) 517/2014 musste durch die Corona-Krise ausfallen. Ein neuer Termin wurde noch nicht bekanntgegeben.

Es bleibt also spannend sowohl für uns schaltberechtigte Elektrofachkräfte als auch für die Betreiber von elektrischen Anlagen wohin zukünftig die Reise gehen wird.

Wer Platz hat und keine klimaunabhängige Schaltanlage benötigt setzt weiterhin luftisolierte typgeprüfte, fabrikgefertigte Schaltanlagen ein und kann das Thema SF6 ignorieren.

Bitte berücksichtigen Sie diese Informationen für Ihre Planung von zukünftigen Anlagen.

Wir halten Sie selbstverständlich auf dem Laufenden und teilen Ihnen die neuesten Entwicklungen in unseren Seminaren mit. Die aktuellen Seminartermine haben wir nachfolgend für Sie aufgelistet. Nutzen Sie neben den Präsenz-Unterweisungen auch unser Angebot an Live Online-Unterweisungen, speziell in der aktuellen Situation ist die Online-Unterweisung eine sehr gute Alternative.