Dipl.- Ing. (Wirtschaftsingenieurwesen) Steffen Hetzel

Zur Frage der Identifikation und Bewertung von Investitionsalternativen in Mittelspannungskabelnetzen

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Kurzfassung in Deutsch

Der Anspruch an die Elektroenergieversorgung in Industrieländern hat verschiedenen Aspekten zu genügen. Hierzu gehören:

• Versorgungssicherheit,
• Preiswürdigkeit,
• Effizienz,
• Umweltverträglichkeit und
• Verbraucherfreundlichkeit. [1]

Diese Ziele stehen konträr zueinander. Der reine Strompreis ist durch die Erzeugung und den Transport bestimmt. Während sich der Preis für die Erzeugung an der Strombörse in Abhängigkeit von Angebot und Nachfrage bildet, weisen Transport- und Verteilungsnetze mit hohen Fix- und geringen variablen Kosten den Charakter natürlicher Monopole auf. Daher unterliegen sowohl Transport- als auch Verteilnetze einer staatlichen Regulierung durch die Bundesnetzagentur. Aufgabe der Regulierung ist es, die Transportkosten bei Einhaltung eines vorgegebenen Qualitätsniveaus und unter Sicherstellung angemessener Investitionen zu minimieren. Es stellt sich jedoch die Frage nach dem „Wie?“.
Das Niveau der Zuverlässigkeit der Elektroenergieversorgung in Deutschland ist im internationalen Vergleich sehr hoch. [2] Zur Wahrung dieses Standortvorteils sind mit Blick auf die Nachhaltigkeit kontinuierliche Investitionen notwendig. Dies gilt besonders für die Mittelspannungsnetze, in denen ein Großteil der zur Elektroenergieverteilung erforderlichen Leitungen sowie Ortsnetzstationen installiert sind. Im Gegensatz zu den Übertragungsnetzen wird in Mittelspannungsnetzen aus Kostengründen kein kontinuierliches Betriebsmittelmonitoring betrieben. Auch das (n-1)-Kriterium [3] wird aus wirtschaftlichen Gründen nicht immer eingehalten. Da sich ein Fehler in dieser Spannungsebene direkt auf eine Vielzahl von Kunden auswirkt, bestimmen Mittelspannungsnetze die Versorgungssicherheit wesentlich.
Mittelspannungsnetze sind heutzutage reine Kabelnetze bzw. Netze mit Kabel- und Freileitungsanteil. Die Bewertung des vorhandenen Mittelspannungsnetzes stellt für Verteilnetzbetreiber eine Herausforderung dar. Während man Freileitungen leicht auf ihren Zustand hin begutachten kann, ist eine Zustandsbestimmung bei Mittel-spannungskabeln schwierig. Gleichzeitig haben sich Ersatzinvestitionen genau auf die Mittelspannungskabel zu konzentrieren, die sich in einem schlechten technischen Zustand befinden. Die Beurteilung des Zustandes von Mittelspannungskabeln ist somit eine der zentralen Aufgaben eines Verteilnetzbetreibers. Eine umfassende Bewertung mit Prüf- und Diagnoseverfahren ist in ausgedehnten Mittel-spannungsnetzen aus Kostengründen nicht möglich.
Die systematische Analyse und Auswertung von Betriebsmittel-, Topologie- und Fehlerdaten bietet die Möglichkeit einer umfassenden Bewertung heutiger und zukünftiger Mittelspannungsnetze.
In der Arbeit wird ein Ansatz vorgestellt, der es ermöglicht, die in den Netzdaten vorhandenen Informationen systematisch zur Ableitung optimierter Investitionsentscheidungen zu nutzen.

Quellenangaben:
[1] vgl. §1 EnWG
[2] BDEW, „Energiemarkt Deutschland: Zahlen und Fakten zur Gas-, Strom- und Fernwärmeversorgung“, Berlin, 2009
[3] Koeppel, F. W „Zuverlässigkeit von Elektroenergiesystemen“, 1. Auflage, VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1990

weitere Metadaten

Schlagwörter
(Englisch)
cable networks, asset management, asset strategy
Schlagwörter
(Deutsch)
Kabelnetze, Assetmanagement, Assetstrategie, Kabellebensdauer, Lebensdauererwartung, Zuverlässigkeitsberechnung, Ausfallkostenabschätzung, Ausfalldauer
SWD SchlagworteMittelspannung, Mittelspannungskabel
DDC Klassifikation333
DDC Klassifikation537
Institution(en) 
HochschuleTU Chemnitz
FakultätFakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
InstitutionUniversitätsverlag der Technischen Universität Chemnitz
BetreuerProf. Dr.-Ing. Wolfgang Schufft
Prof. Dr. Uwe Götze
GutachterProf. Dr.-Ing. Wolfgang Schufft
Prof. Dr. Uwe Götze
DokumententypDissertation
SpracheDeutsch
Tag d. Einreichung (bei der Fakultät)30.03.2011
Tag d. Verteidigung / Kolloquiums / Prüfung26.01.2012
Veröffentlichungsdatum (online)31.07.2012
persistente URNurn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-84473
ISBN978-3-941003-57-6

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