Um von Freileitungen ausgelöste Waldbrände zu verhindern, entwickelte Axians Portugal zusammen mit einem Verteilnetzbetreiber (DSO – Distribution System Operator) ein hochpräzises System zur Erkennung und Beseitigung von Kurzschlüssen.
Noch nie zuvor gab es weltweit so viele Waldbrände an einem Tag wie am Sonntag, dem 8. August 2021, nämlich insgesamt 187.114. Dieser traurige, von einem NASA-Satelliten aufgezeichnete Rekord betraf sämtliche Kontinente und führte zu extrem hohen Kohlendioxidemissionen. Tatsächlich werden bei einem Waldbrand pro Hektar zwischen 5 und 30 Tonnen Kohlenstoff ausgestoßen, je nach Intensität und Brennmaterial*.
Der Kampf gegen diese Geißel findet auf allen Ebenen statt. In Portugal, wo besonders viele großflächige Waldbrände vorkommen, entschied sich ein DSO, das Problem aktiv anzugehen und auf Prävention zu setzen. Dafür wurden Maßnahmen in mehreren Bereichen implementiert, unter anderem die Erkennung und Beseitigung von Kurzschlüssen, wenn die Äste von Bäumen entweder dauerhaft oder – bei Wind – von Zeit zu Zeit mit den Freileitungen in Berührung kommen.
Untersuchungen in der EU haben gezeigt, dass etwa 1 % aller Waldbrände von Freileitungen ausgelöst werden.
Manche Baumarten in Leitungsnähe wachsen nämlich sehr schnell. Langfristig kann dann kein ausreichender Sicherheitsabstand zu den Leiterseilen gewährleistet werden. Untersuchungen in der Europäischen Union haben gezeigt, dass etwa 1 % aller Waldbrände von Freileitungen ausgelöst werden.
„Derartige Vorkommnisse führen zu sehr schwachen Kurzschlussströmen, die von herkömmlichen Schutzrelais, wie sie in den Trafostationen verbaut sind, kaum erkannt werden“, erläutert Luís Pinto Pereira, Business Unit Manager bei Axians Portugal, der von einem DSO in die Suche nach Lösungen für dieses Problem eingebunden wurde.
„Wir brauchten ein Mittel zur präziseren Datenerfassung in den Trafostationen. Diese Daten sollten dann genau analysiert werden, um eine Früherkennung von potentiellen Waldbränden zu ermöglichen“, erläutert Pinto Pereira.
Interoperable Standardlösung
Axians hatte somit die Aufgabe, ein System zu finden, um die Fehlerstrom-Empfindlichkeit der Schutzrelais zu erhöhen, damit sie bei entsprechenden Problemen auslösen und die Leitung am Ort des Geschehens stromlos schalten.
„Zwei vom DSO entwickelte Algorithmen wurden implementiert, um sowohl den dauerhaften Kontakt als auch punktuelle Berührungen zwischen Ästen und Freileitungen zu erkennen“, so der Manager von Axians Portugal. Diese Lösung ermöglicht die Datenerfassung in Echtzeit über hochpräzise Messwandler, die auf die jeweilige Anwendung zugeschnitten sind.
Nach einem erfolgreichen Proof-of-Concept (POC) in sechs Trafostationen im Jahr 2019 beschloss der DSO Ende 2021 die Einführung der von Axians konzipierten SDDR-Lösung. Die ICT-Marke von VINCI Energies entwickelte so eine interoperable Standardlösung, die bei allen Arten von Schutzrelais und Trafostationen zum Einsatz kommen kann.
„Das System verwendet eine sehr einfache, webbasierte Mensch-Maschine-Schnittstelle. Darüber werden die Art der Trafostation, die Anzahl Freileitungen usw. konfiguriert“, erläutert Pinto Pereira. „Die Informationen aus jeder Trafostation werden in einer zentralen Datenbank gesammelt, um die Leistungsfähigkeit des Algorithmus zu evaluieren und die Lösung weiter zu verbessern“, fügt er hinzu. So bietet Axians Portugal Kund:innen aus der Stromversorgungsbranche eine Möglichkeit zur Vermeidung von Waldbränden und damit auch von CO2-Emissionen.
*Future Directions International – Johns, Christopher. Strategic Analysis Paper, Wildfires, Greenhouse Gas Emissions and Climate Change. 24 de septiembre de 2020
21/05/2024
