Die neue Bundesregierung hat im Koalitionsvertrag festgelegt, dass im Jahr 2030 80% des Strombedarfs aus erneuerbaren Energien stammen sollen. Offshore Windenergie ist ein wesentlicher Bestandteil dieser ehrgeizigen Ziele. Die Kapazitäten sollen auf mindestens 30 GW in 2030, 40 GW in 2035 und 70 GW in 2045 ausgebaut werden. Die Anbindung der Windparks an das Verbundnetz erfolgt dann über Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung, genauso wie der Transport der elektrischen Energie in die Verbrauchszentren West- und Süddeutschlands. Damit wird auch der Wirkungsgrad der Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung noch wichtiger. Größter Hebel - sowohl für die Wirkungsgradverbesserung als auch für die Reduktion der Investitionskosten der HGÜ Konverter - ist dabei die Reduktion der Anzahl der in Reihe geschalteten Submodule. Die Reihenschaltzahl ist durch die Sperrspannung der verwendeten Leistungshalbleiter bestimmt. Um die genannte Einsparziele zu erreichen, muss eine ganze Reihe innovativer Lösungen erforscht werden. Der Konverter muss für eine höhere Spannung pro Submodul geeignet sein, die Submodule müssen für die höhere Betriebsspannung ertüchtigt werden, vor allem aber - und dies ist die zentrale Innovation - muss die Sperrspannung der IGBT Module von 4500 V auf 6500 V angehoben werden, ohne dass die Verluste dabei signifikant steigen. Um dieses Ziel erreichen zu können, sind daher grundlegende Forschungsarbeiten an verschiedenen Stellen erforderlich. Es müssen sowohl die Chiptechnologie von IGBT und Diode, die Aufbau- und Verbindungstechnik im Modul als auch die Ansteuertechnik substantiell verbessert werden und kontinuierlich im Wechselspiel auf ihren Nutzen und ihre Umsetzbarkeit für zukünftige HGÜ Anlagen geprüft und co-optimiert werden.
Die neue Bundesregierung hat im Koalitionsvertrag festgelegt, dass im Jahr 2030 80% des Strombedarfs aus erneuerbaren Energien stammen sollen. Offshore Windenergie ist ein wesentlicher Bestandteil dieser ehrgeizigen Ziele. Die Kapazitäten sollen auf mindestens 30 GW in 2030, 40 GW in 2035 und 70 GW in 2045 ausgebaut werden. Die Anbindung der Windparks an das Verbundnetz erfolgt dann über Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung, genauso wie der Transport der elektrischen Energie in die Verbrauchszentren West- und Süddeutschlands. Damit wird auch der Wirkungsgrad der Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung noch wichtiger. Größter Hebel - sowohl für die Wirkungsgradverbesserung als auch für die Reduktion der Investitionskosten der HGÜ Konverter - ist dabei die Reduktion der Anzahl der in Reihe geschalteten Submodule. Die Reihenschaltzahl ist durch die Sperrspannung der verwendeten Leistungshalbleiter bestimmt. Um die genannte Einsparziele zu erreichen, muss eine ganze Reihe innovativer Lösungen erforscht werden. Der Konverter muss für eine höhere Spannung pro Submodul geeignet sein, die Submodule müssen für die höhere Betriebsspannung ertüchtigt werden, vor allem aber - und dies ist die zentrale Innovation - muss die Sperrspannung der IGBT Module von 4500 V auf 6500 V angehoben werden, ohne dass die Verluste dabei signifikant steigen. Um dieses Ziel erreichen zu können, sind daher grundlegende Forschungsarbeiten an verschiedenen Stellen erforderlich. Es müssen sowohl die Chiptechnologie von IGBT und Diode, die Aufbau- und Verbindungstechnik im Modul als auch die Ansteuertechnik substantiell verbessert werden und kontinuierlich im Wechselspiel auf ihren Nutzen und ihre Umsetzbarkeit für zukünftige HGÜ Anlagen geprüft und co-optimiert werden.
Die neue Bundesregierung hat im Koalitionsvertrag festgelegt, dass im Jahr 2030 80% des Strombedarfs aus erneuerbaren Energien stammen sollen. Offshore Windenergie ist ein wesentlicher Bestandteil dieser ehrgeizigen Ziele. Die Kapazitäten sollen auf mindestens 30 GW in 2030, 40 GW in 2035 und 70 GW in 2045 ausgebaut werden. Die Anbindung der Windparks an das Verbundnetz erfolgt dann über Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung, genauso wie der Transport der elektrischen Energie in die Verbrauchszentren West- und Süddeutschlands. Damit wird auch der Wirkungsgrad der Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung noch wichtiger. Größter Hebel - sowohl für die Wirkungsgradverbesserung als auch für die Reduktion der Investitionskosten der HGÜ Konverter - ist dabei die Reduktion der Anzahl der in Reihe geschalteten Submodule. Die Reihenschaltzahl ist durch die Sperrspannung der verwendeten Leistungshalbleiter bestimmt. Um die genannte Einsparziele zu erreichen, muss eine ganze Reihe innovativer Lösungen erforscht werden. Der Konverter muss für eine höhere Spannung pro Submodul geeignet sein, die Submodule müssen für die höhere Betriebsspannung ertüchtigt werden, vor allem aber - und dies ist die zentrale Innovation - muss die Sperrspannung der IGBT Module von 4500 V auf 6500 V angehoben werden, ohne dass die Verluste dabei signifikant steigen. Um dieses Ziel erreichen zu können, sind daher grundlegende Forschungsarbeiten an verschiedenen Stellen erforderlich. Es müssen sowohl die Chiptechnologie von IGBT und Diode, die Aufbau- und Verbindungstechnik im Modul als auch die Ansteuertechnik substantiell verbessert werden und kontinuierlich im Wechselspiel auf ihren Nutzen und ihre Umsetzbarkeit für zukünftige HGÜ Anlagen geprüft und co-optimiert werden.
Elektrohypersensibilität: Wahrnehmungsschwellen elektrischer Felder bei Betroffenen Durch den Stromnetzausbau bekommen statische und niederfrequente elektrische Felder eine größere Bedeutung für den Strahlenschutz . Solche Felder können wahrgenommen werden, doch erhebliche Belästigungen sollen vermieden werden. Dafür ist es wichtig, die Schwelle zu kennen, ab der Menschen die Felder wahrnehmen können. Diese sogenannte Wahrnehmungsschwelle variiert nach bisherigen Studienergebnissen stark zwischen den Menschen. In der Studie werden Wahrnehmungsschwellen sowohl von Personen, die sich als elektrohypersensibel bezeichnen, als auch von anderen Personen untersucht. Worum geht es? Beim Betrieb von Hochspannungsfreileitungen entstehen elektrische Felder . Sie können wahrgenommen werden, wenn sie stark genug sind, beispielsweise über ein Kribbeln auf der Haut. Im Forschungsvorhaben wird untersucht, wo die Wahrnehmungsschwelle für diese Felder liegt. Die Wahrnehmungsschwelle ist der Punkt, ab dem Menschen einen speziellen Reiz – hier: das elektrische Feld – bewusst wahrnehmen können. Dabei wird ein möglicher Zusammenhang mit der sogenannten Elektrohypersensibilität (EHS) untersucht. Einige Menschen beschreiben sich selbst als elektrohypersensibel oder elektrosensibel (siehe: Elektrosensibilität ). Damit schreiben sie sich eine besondere Empfindlichkeit gegenüber niederfrequenten und hochfrequenten elektromagnetischen Feldern zu. Die betroffenen Menschen werden als EHS-Betroffene bezeichnet. Sie führen verschiedene Befindlichkeitsstörungen – wie etwa Kopf- und Gliederschmerzen oder Schlaflosigkeit – auf elektromagnetische Felder zurück. Ein ursächlicher Zusammenhang zwischen den unspezifischen Symptomen und den elektromagnetischen Feldern ist bislang nicht belegt. Beispiele für Anwendungen, bei denen elektromagnetische Felder entstehen. Vor diesem Hintergrund untersucht das beauftragte Forschungszentrum für elektromagnetische Umweltverträglichkeit (femu) der Uniklinik der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule (RWTH) Aachen in dem Forschungsvorhaben die Wahrnehmungsschwellen von elektrischen Feldern von zwei Gruppen: Menschen, die sich als EHS-Betroffene bezeichnen Menschen, die sich nicht so bezeichnen ( Kontrollgruppe ) Die Teilnehmenden werden zudem einer umfassenden umweltmedizinischen Diagnostik unterzogen, bei der sie u.a. zu möglichen Vorerkrankungen und zu belastenden Erfahrungen befragt werden. Wie ist die Ausgangssituation? Momentan wird in Deutschland das Stromnetz ausgebaut. Dabei werden auch Freileitungen errichtet zur Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung ( HGÜ ), zur Hochspannungs-Wechselstrom-Übertragung ( HWÜ ) sowie Hybridleitungen , die beide Übertragungstechniken in einer Trasse vereinen ( z.B. Ultranet). Diese Leitungsarten erzeugen statische und niederfrequente elektrische Felder . Durch den Ausbau ist damit zu rechnen, dass es Veränderungen gibt beim Ausgesetztsein der Menschen ( Exposition ) gegenüber diesen Feldern. Für niederfrequente elektrische Felder , wie sie unter anderem von Hochspannungs-Wechselstromtrassen ausgehen, gelten Grenzwerte . Durch ihre Einhaltung wird sichergestellt, dass es zu keinen gesundheitsrelevanten Wirkungen dieser Felder kommt. Für statische elektrische Felder gelten keine Grenzwerte, da es keine Hinweise auf relevante gesundheitsschädliche Wirkungen gibt. Statische und niederfrequente elektrische Felder können allerdings wahrgenommen werden, beispielsweise als Gefühl eines Kribbelns auf der Hautoberfläche. Hochspannungsleitung Quelle: Michael Rosskothen/stock.adobe.com Laut der 26. Verordnung zur Durchführung des Bundesimmissionsschutzgesetzes (26. BImSchV ) sind erhebliche Belästigungen durch solche Felder zu vermeiden. Um dieses Ziel zu erreichen, ist die Kenntnis der Wahrnehmungsschwellen wichtig. Untersuchungen der RWTH Aachen haben gezeigt, dass die Wahrnehmung dieser Felder von Mensch zu Mensch sehr unterschiedlich ist. Personen, die sehr schwache Felder wahrnehmen konnten, identifizierten sich nicht als elektrohypersensibel und erlebten keine Belastungen durch diese Wahrnehmungen. Elektrohypersensibilität ist von der Weltgesundheitsorganisation ( WHO ) nicht als medizinische Diagnose anerkannt. Dennoch können die auf elektromagnetische Felder zurückgeführten Symptome erheblichen Leidensdruck verursachen. Über davon Betroffene, ihre möglichen Begleiterkrankungen oder persönliche und soziale Umstände ist wenig bekannt. Welche Ziele hat das Forschungsvorhaben des BfS ? Das Ziel dieser Studie ist, relevante Erkenntnisse zu Wahrnehmungsschwelle von statischen, niederfrequenten und hybriden elektrischen Feldern zu erzielen. Dabei wird die Forschung auf die bisher nicht betrachtete Gruppe der Betroffenen von Elektrohypersensibilität erweitert. Außerdem geht es darum, ein besseres Verständnis für die Eigenschaften dieser Menschen zu entwickeln. Dadurch sollen Betroffene sicherer identifiziert und wissenschaftlich fundiert angesprochen werden können. Im Rahmen des Forschungsvorhabens werden die Wahrnehmungsschwellen von EHS-Betroffenen bestimmt, mit den Schwellen einer nicht betroffenen Kontrollgruppe verglichen und die Ergebnisse in Bezug zu umweltmedizinischen Daten wie Krankengeschichte, Begleiterkrankungen und sozioökonomischen Faktoren der Betroffenen gesetzt. Aktuell sucht das femu der Uniklinik RWTH Aachen noch Teilnehmende für die Studie. Kontaktinformationen: Uniklinik RWTH Aachen Dr. Michael Kursawe E-Mail: ehs-perz@ukaachen.de Telefon: 0241-8088544 Stand: 08.08.2025
Die neue Bundesregierung hat im Koalitionsvertrag festgelegt, dass im Jahr 2030 80% des Strombedarfs aus erneuerbaren Energien stammen sollen. Offshore Windenergie ist ein wesentlicher Bestandteil dieser ehrgeizigen Ziele. Die Kapazitäten sollen auf mindestens 30 GW in 2030, 40 GW in 2035 und 70 GW in 2045 ausgebaut werden. Die Anbindung der Windparks an das Verbundnetz erfolgt dann über Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung, genauso wie der Transport der elektrischen Energie in die Verbrauchszentren West- und Süddeutschlands. Damit wird auch der Wirkungsgrad der Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung noch wichtiger. Größter Hebel - sowohl für die Wirkungsgradverbesserung als auch für die Reduktion der Investitionskosten der HGÜ Konverter - ist dabei die Reduktion der Anzahl der in Reihe geschalteten Submodule. Die Reihenschaltzahl ist durch die Sperrspannung der verwendeten Leistungshalbleiter bestimmt. Um die genannte Einsparziele zu erreichen, muss eine ganze Reihe innovativer Lösungen erforscht werden. Der Konverter muss für eine höhere Spannung pro Submodul geeignet sein, die Submodule müssen für die höhere Betriebsspannung ertüchtigt werden, vor allem aber - und dies ist die zentrale Innovation - muss die Sperrspannung der IGBT Module von 4500 V auf 6500 V angehoben werden, ohne dass die Verluste dabei signifikant steigen. Um dieses Ziel erreichen zu können, sind daher grundlegende Forschungsarbeiten an verschiedenen Stellen erforderlich. Es müssen sowohl die Chiptechnologie von IGBT und Diode, die Aufbau- und Verbindungstechnik im Modul als auch die Ansteuertechnik substantiell verbessert werden und kontinuierlich im Wechselspiel auf ihren Nutzen und ihre Umsetzbarkeit für zukünftige HGÜ Anlagen geprüft und co-optimiert werden.