Umspannwerke in der Netzarchitektur

„Umspannwerke sind weit mehr als reine Infrastrukturbauten – sie sind komplexe Systeme, die das Fundament für einen sicheren und zukunftsfähigen Netzbetrieb bilden und damit die Energiewende überhaupt ermöglichen. Jede Anlage ist ein Unikat, geprägt von topografischen, geologischen und hydrologischen sowie netztechnischen Rahmenbedingungen. 

Unsere Aufgabe ist es, Strom aus unterschiedlichsten Quellen zuverlässig ins Verbundnetz zu bringen und zu verteilen sowie die bestehende Infrastruktur permanent zu erneuern und zu erweitern, um Windparks und Solaranlagen mit Haushalten oder Großabnehmern wie Rechenzentren oder Industrie zu verbinden. Die Herausforderung besteht darin, alle Aspekte wie Genehmigungen, Umweltauflagen, logistische Rahmenbedingungen oder sicherheitsrelevante Anforderungen in einem ganzheitlichen Planungskonzept zu vereinen. Eine besondere Aufgabe ist dabei das Schnittstellenmanagement. 

Planung und Umsetzung laufen selten streng linear ab; oft überschneiden sich Phasen, werden angepasst oder verfeinert. Die Elektroplanung, die Basis für Stahlbau und Tragwerksplanung, liegt nicht immer von Anfang an vollständig vor, sondern entwickelt sich während des Projekts weiter. Das erfordert vorausschauendes Handeln, das Treffen fundierter Annahmen und deren spätere Verifizierung. Diese Vorgehensweise eröffnet aber auch Chancen: Wir haben gelernt, flexibel mit sich verändernden Rahmenbedingungen umzugehen und parallellaufende Prozesse vorausschauend zu koordinieren.“

Henrik Stender, Großprojektleiter

Ohne Umspannwerke ließen sich neue Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsleitungen (HGÜ) nicht in das bestehende Wechselstromnetz integrieren. Jede Spannungsebene hat eine klare Funktion: Auf 110-kV-Ebene erfolgt die regionale Verteilung und der Anschluss von Industrieanlagen und Versorgungsgebieten. Die 380-kV-Ebene bildet das Rückgrat des europäischen Stromverbunds und ermöglicht den verlustarmen Transport über weite Strecken. HGÜ-Leitungen mit ±525 kV übertragen große Strommengen aus Offshore-Windparks oder Solaranlagen über Hunderte Kilometer. In Konverterstationen wird der Gleichstrom anschließend in Wechselstrom umgewandelt und in das Netz eingespeist.

Neben der technischen Planung spielen logistische Herausforderungen eine zentrale Rolle – beispielsweise beim Transport und Aufbau schwerer Transformatoren, die mehrere Hundert Tonnen wiegen. In urbanen Ballungsräumen rückt der Platzbedarf stärker in den Fokus. Gasisolierte Schaltanlagen (GIS) gewinnen hier zunehmend an Bedeutung: Sie benötigen deutlich weniger Fläche als klassische Freiluftanlagen und lassen sich in geschlossene Hallen integrieren. Dadurch eröffnen sich neue Möglichkeiten für den Netzausbau in dicht besiedelten Regionen ohne zusätzliche Flächenversiegelung. Gleichzeitig prägen Nachhaltigkeit und Digitalisierung die nächste Generation von Umspannwerken. Ressourcenschonender Betonbau, alternative Fundamentlösungen, der Einsatz umweltfreundlicher Isoliergase sowie die BIM-gestützte Planung komplexer Projekte sind Antworten auf die wachsenden Anforderungen an eine sich schnell wandelnde Energieinfrastruktur. Digitale Betriebsführungssysteme, Sensorik und Monitoring ermöglichen einen zustandsorientierten Betrieb und erhöhen die Versorgungssicherheit.