Zusammenfassung
In den vergangenen Jahren ist das technische Gas Schwefelhexafluorid (SF6) immer wieder Gegenstand von Diskussionen des Klimaschutzes und der technischen Notwendigkeit für den Betrieb von Schaltanlagen gewesen und wird dies wohl auch noch für längere Zeit bleiben. Das Gas, welches sich aus einem Schwefelatom und sechs Fluoratomen zusammensetzt, wird seit Ende der 1960er Jahre in Schaltanlagen der Mittel- und Hochspannung eingesetzt. So günstig dessen Eigenschaften im technischen Einsatz auch sind, so klimaschädlich ist es beim Entweichen in die Atmosphäre. SF6 ist das Klimagas mit dem größten bekannten Treibhauspotenzial, es weist ein CO2-Äquivalent (GWP) von 23 900 und eine atmosphärische Lebensdauer von ca. 3 200 Jahren auf. Neben nur wenig verbliebenen Anwendungen in Industrie, Militär und Medizin kommt es heute hauptsächlich bei der elektrischen Energieversorgung als Isolier- und Lichtbogenlöschgas in Schaltanlagen von Übertragungs- und Verteilnetzen zum Einsatz. Grund genug die technische Notwendigkeit, mögliche Alternativen und Konsequenzen drohender Verbote zu diskutieren. In diesem Artikel werden zunächst die Grundlagen moderner SF6-Hochspannungsschaltanlagen vorgestellt, die Klimabelastung durch entweichendes SF6 evaluiert, ein Überblick über den Stand der Forschung gegeben und mögliche Konsequenzen eines Verbotes von Schwefelhexafluorid in der Energieversorgung diskutiert.
Access this chapter
Tax calculation will be finalised at checkout
Purchases are for personal use only
Preview
Unable to display preview. Download preview PDF.
Literatur
3M (2015a). 3M™ Novec™ 4710 Dielectric Fluid.
3M (2015b). 3M™ Novec™ 5110 Dielectric Fluid.
ABBCO2 (2015). ABB Broshure. 2015. High voltage CO2 circuit breaker type LTA Enhancing eco-efficiency. https://library.e.abb.com/public/929e0d91615171fdc1257ddb003725fb/LTA%20Enhancing%20eco-efficiency.pdf. Zugegriffen: 13. Mai 2017.
ABBGIS (2015). ABB Flyer. 2015. High-voltage gas-insulated switchgear (GIS) Pilot technology with eco-efficient gas mixture. https://library.e.abb.com/public/dafcd55483bd4f3ebea21c52fe08c0dd/ECO_Technology_1HC0114819AA_En.pdf. Zugegriffen: 18. Mai 2017.
BGI 753 (2008). Berufsgenossenschaft Elektro Textil Feinmechanik (Hrsg.) BGI 753 (2008): BG-Information. SF6-Anlagen und -Betriebsmittel. http://publikationen.dguv.de/dguv/udt_dguv_main.aspx?FDOCUID=23578. Zugegriffen: 25. Mai 2017.
Brett, A., Duncan, R., Marenghi, M. & Kiener, M. (2012). Innovatives SF6-Recycling. ABB Technik 1.12. 2012. https://library.e.abb.com/public/482f5ca30bee422ec12579fb002eeb70/22-25%201m218_DE_72dpi.pdf. Zugegriffen: 13. Mai 2017.
Dena (2012) (Hrsg.). dena-Verteilnetzstudie. 2012. https://shop.dena.de/fileadmin/denashop/media/Downloads_Dateien/esd/9100_dena-Verteilnetzstudie_Abschlussbericht.pdf. Zugegriffen: 13. Mai 2017.
Dt. Bundestag (2016). Deutscher Bundestag. 18. Wahlperiode, Drucksache 18/9227 vom 20. 07. 2016. Antwort der Bundesregierung. Neuer Emissionsanstieg bei Super-Klimagasen Schwefelhexafluorid und Stickstoff trifluorid. http://dipbt.bundestag.de/doc/btd/18/092/1809227.pdf. Zugegriffen: 25. Mai 2017.
EUVer517 (2014). VERORDNUNG (EU) Nr. 517/2014 DES EUROPÄISCHEN PARLAMENTS UND DES RATES vom 16. April 2014 über fluorierte Treibhausgase und zur Aufhebung der Verordnung (EG) Nr. 842/2006. Amtsblatt der Europäischen Union vom 20. Mai 2014.
EUVer548 (2014). Verordnung (EU) Nr. 548/2014 der Kommission vom 21. 05. 2014 zur Umsetzung der Richtlinie 2009/125/EG des Europäischen Parlaments und des Rates hinsichtlich Kleinleistungs-, Mittelleistungs- und Großleistungstransformatoren.
Franck, C. M., Dahl, D. A., Rabie, M., Haefliger, P. & Koch, M. (2013). An Efficient Procedure to Identify and Quantify New Molecules for Insulating Gas Mixtures. Contrib. Plasma Phys. 54, No. 1, 3 – 13 (2014). DOI https://doi.org/10.1002/ctpp.201300030
Franck, C. F. (2015). Auf der Suche nach alternativen Isoliergasen: Grundlagen, Methodik, Stand der Forschung (Übersichtsvortrag). Fachvortrag. GIS-Anwenderforum. TUDarmstadt. 06. 10. 2015.
Fromme, J. (2018). Transformation des Stromversorgungssystems zwischen Planung und Steuerung. In O. Kühne & F. Weber (Hrsg.), Bausteine der Energiewende (S. 293 – 314). Wiesbaden: Springer VS.
G3Tech (2016). GE Grid Solutions. 2016. g3 – Technology, The Alternative to SF6 for High Voltage Applications. http://www.gegridsolutions.com/products/brochures/AlstomEnergy/itr/164696_182570_Grid-ACS-L3-g3-1001-2016_08-EN_lo.pdf. Zugegriffen: 25. Mai 2017.
Gautschi, D. (2015). Einsatz ökologischer Gase in Hochspannungsschaltanlagen, Fachvortrag. GIS-Anwenderforum. TU-Darmstadt. 06. Oktober 2015.
Gschrey, B. & Schwarz, W. (2011). Projektionen zu den Emissionen von HFKW, FKW und SF6 für Deutschland bis zum Jahr 2050. Öko-Recherche. Frankfurt am Main. 2011. http://www.uba.de/uba-info-medien/4226.html. Zugegriffen: 13. Mai 2017.
Hammer T., Ise M., Kishimoto T. & Kessler F. (2015). Lebensdauer von Isoliergasen mit niedrigem Treibhauspotenzial: Gaszersetzung durch Teilentladung. Fachvortrag. GISAnwenderforum. TU-Darmstadt. 06. Oktober 2015.
Hook, S. (2018). ‚Energiewende‘: Von internationalen Klimaabkommen bis hin zum deutschen Erneuerbaren-Energien-Gesetz. In O. Kühne & F. Weber (Hrsg.), Bausteine der Energiewende (S. 21 – 54). Wiesbaden: Springer VS.
IEC 62271-1 (2007). High-voltage switchgear and controlgear – Part 1: Common specifications. 2007. ISBN 2-8318-9323-2. INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION.
IEC 62271-200 (2011). High-voltage switchgear and controlgear – Part 200: AC metalenclosed switchgear and controlgear for rated voltages above 1 kV and up to and including 52 kV. 2011. ISBN 978-2-88912-743-6. INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION.
IPCC (2007). Solomon, S., D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K. B. Averyt, M. Tignor and H. L. Miller (eds.). IPCC 2007: Climate Change (2007): The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment. Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press. Cambridge. United Kingdom and New York. NY. USA. 996 pp.
Janssen, A., Makareinis, D. & Sölver, C.-E. (2013). International Surveys on Circuit-Breaker Reliability. published in: IEEE Transactions on Power Delivery (Volume: 29, Issue: 2, April 2014). Paper no. TPWRD-00360-2013.
Koch, H. J. (2014). Koch, H. J. (Hrsg.). 2014. Gas Insulated Substations. Wiley-IEEE Press.
Kühne, O. & Weber, F. (2018). Bausteine der Energiewende – Einführung, Übersicht und Ausblick. In O. Kühne & F. Weber (Hrsg.), Bausteine der Energiewende (S. 3 – 19). Wiesbaden: Springer VS.
Mann, M., Diggelmann, T. & Müller, P. (2015). Ein Beitrag zur Evaluierung alternativer Isoliergase in GIS Innovation in der GIS-Technologie. Fachvortrag. GIS-Anwenderforum. TU-Darmstadt. 06. Oktober 2015.
Möller, D. (2011). Luft – Chemie, Physik, Biologie, Reinhaltung, Recht. 2011. Berlin, Boston: De Gruyter. from http://www.degruyter.com/view/product/14321. Zugegriffen: 28. Mai 2017.
Müller, P., Diggelmann, T., Hyrenbach, M., Mann, M., Tehlar, D., Hengstler, J., Zache, S. & Neuhold, S. (2016). Betriebserfahrung der ersten 170-kV- und 24-kV-GIS mit alternativem Isolationsmedium basierend auf Ketonen. Hochspannungs-Symposium. Stuttgart. 01. März 2016. http://fkh.ch/wp-content/uploads/2017/06/2016_MuellerP_NeuholdS_et-al_HochspannungssymposiumStuttgart_2016_GIS_mit_Keton-Isolation.pdf. Zugegriffen: 13. Mai 2017.
Ripoll-Boscha, R., de Boerb, I. J. M., Bernuésa, A. & Vellingac, T. V. (2013). Accounting for multi-functionality of sheep farming in the carbon footprint of lamb: A comparison of three contrasting Mediterranean systems, Agricultural Systems. Volume 116. March 2013. pg. 60 – 68. doi.org/https://doi.org/10.1016/j.agsy.2012.11.002
Schichler, U. & Neumann, C. (2015). Lebensdauer von gasisolierten Schaltanlagen basierend auf der Analyse von Betriebserfahrungen und CIGRE-Umfragen. Fachvortrag. GIS-Anwenderforum. TU-Darmstadt. 06. Oktober 2015.
Hamerschlag, K. & Venkat, K. (2011). Meat Eaters Guide. http://static.ewg.org/reports/2011/meateaters/pdf/methodology_ewg_meat_eaters_guide_to_health_and_climate_2011.pdf. Zugegriffen: 28. April 2017.
Schwab, A. J. (2015). Elektroenergiesysteme – Erzeugung, Übertragung und Verteilung elektrischer Energie, 4., neu bearbeitete und erweiterte Auflage, Springer Vieweg.
SOLVAY et al. (2003). SF6-GIS-Technologie in der Energieverteilung – Mittelspannung. Life Cycle Assessment study commissioned by ABB, AREVA T&D, EnBW Regional, e.on Hanse, RWE, Siemens and Solvay Fluor und Derivate. Solvay: Hannover/Germany, from http://www.tdeurope.eu/data/file/LCA-GIS-MV-Summary-1-2003.pdf.
Siemens (2016). Siemens AG, 8VN1 blue GIS up to 145 kV. https://www.energy.siemens.com/br/pool/hq/power-transmission/high-voltage-products/gas-insulated/8vn1/8VN1-blue-GIS_flyer_en.pdf. Zugegriffen: 15. April 2017.
Statista (2015). https://de.statista.com/statistik/daten/studie/385191/umfrage/produktionvon-lammfleisch-in-deutschland/. Zugegriffen: 28. April 2017.
TDEurope (2013). T&D Europe. Propositions of modifications regarding the 3rd draft of Council dated 26 June 2013. http://www.tdeurope.eu/data/file/T&D%20Europe%20final%20contribution%20on%203rd%20Council%20draft%20on%20F-gas%20regulation.pdf. Zugegriffen: 28. Mai 2017.
UNData (2015) – United Nations, Framework Convention on Climate Change, http://di.unfccc.int/global_map. Zugegriffen: 15. Mai 2017.
ZVEI (2005). ZVEI – Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e. V. 2005. Freiwillige Selbstverpflichtung der SF6-Produzenten, Hersteller und Betreiber von elektrischen Betriebsmitteln > 1kV zur elektrischen Energieübertragung und –verteilung in der Bundesrepublik Deutschland zu SF6 als Isolier- und Löschgas. http://vik.de/tl_files/downloads/public/sf6/SV-SF6.pdf. Zugegriffen: 28. Mai 2017.
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Editor information
Editors and Affiliations
Rights and permissions
Copyright information
© 2018 Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH
About this chapter
Cite this chapter
Bausch, J. (2018). Schwefelhexafluorid: Ein Gas zwischen technischer Exzellenz und Rekord-GWP. In: Kühne, O., Weber, F. (eds) Bausteine der Energiewende. RaumFragen: Stadt – Region – Landschaft. Springer VS, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-19509-0_29
Download citation
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-19509-0_29
Published:
Publisher Name: Springer VS, Wiesbaden
Print ISBN: 978-3-658-19508-3
Online ISBN: 978-3-658-19509-0
eBook Packages: Social Science and Law (German Language)