Waldbrandrisiken an der Quelle reduzieren: Trench Groups ARCC®-System

Freileitungen verlaufen kilometerweit durch Wälder, über Felder und durch ländliche Regionen. Häufig auf hohen Holzmasten geführt, transportieren sie Strom mit Spannungen von bis zu 36 kV über große Entfernungen – und versorgen Haushalte, Städte, Unternehmen und Fabriken. Je stärker unsere Abhängigkeit von dieser Infrastruktur wächst, desto wichtiger wird auch ihr sicherer Betrieb. Bei Trockenheit kann jedoch schon ein einzelner Fehler an einer Freileitung einen Brand auslösen: Ein Ast berührt die Leitung, es entsteht ein Lichtbogen, der die trockene Vegetation darunter entzünden kann. Das Wildfire Mitigation System ARCC® von Trench Group setzt genau dort an, wo das Risiko entsteht: am Fehlerort.

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Ein oft übersehenes Risiko
Waldbrände werden meist mit Hitze, Dürre und trockener Vegetation in Verbindung gebracht. Dabei gerät ein möglicher Risikofaktor häufig aus dem Blick: das Stromnetz. Verheerende Brände in Australien und den USA haben gezeigt, dass Freileitungen Brände verursachen können. Bei den „Black Saturday“-Bränden im australischen Bundesstaat Victoria verbrannten 2009 mehr als 450.000 Hektar. 173 Menschen kamen ums Leben, mehr als 2.000 Häuser wurden zerstört. Ein Fehler an einer Stromleitung wurde als Auslöser des Camp Fire identifiziert, das 2018 in Kalifornien wütete. Die Ereignisse führten zu neuen Schutzvorgaben: In besonders gefährdeten Gebieten des Bundesstaats Victoria sind inzwischen Systeme vorgeschrieben, die verhindern sollen, dass Stromleitungen Brände auslösen. In Kalifornien setzen Versorgungsunternehmen ähnliche Systeme freiwillig als Teil behördlich genehmigter Waldbrandminderungspläne ein.

Der Klimawandel führt zu höheren Temperaturen und längeren Dürreperioden. Die Vegetation trocknet dadurch zunehmend aus – Brände können leichter entstehen und sich schneller ausbreiten. Zugleich dürfte der weltweite Strombedarf bis 2030 auf rund 33.600 TWh pro Jahr steigen. Weltweit warten Projekte mit einer Leistung von mehr als 2.500 GW auf ihren Netzanschluss. Rechenzentren, Halbleiterwerke, die Elektrifizierung der Industrie und erneuerbare Energien treiben diese Entwicklung voran. Wenn Versorgungsunternehmen ihre Netze ausbauen – auch durch zusätzliche Freileitungen – müssen sie diese in trockenen und brandgefährdeten Regionen sicher betreiben können. Für Versorger und Netzbetreiber in exponierten Gebieten ist die Risikominderung daher sowohl eine ökologische Aufgabe als auch eine Herausforderung für die Energieinfrastruktur.

Wie Störungen an Freileitungen zur Brandgefahr werden
Störungen an Freileitungen können durch Äste, die bei Stürmen in die Leitung geraten, durch hineinwachsende Bäume, extreme Wetterereignisse oder Materialermüdung entstehen.

Bei einem Erdschluss nimmt der elektrische Strom einen unbeabsichtigten Weg – etwa durch Vegetation, einen anderen leitfähigen Gegenstand oder den Boden. Entsteht dabei ein Lichtbogen, können Hitze und Funken die trockene Vegetation entzünden. In einer ohnehin von Dürre betroffenen Landschaft kann ein einzelner technischer Fehler genügen, um einen Waldbrand auszulösen.

Hier setzt Trenchs ARCC®-System an. ARCC® steht für Advanced Residual Current Compensation und ist ein REFCL-System (Rapid Earth Fault Current Limiter), das den verbleibenden Erdschlussstrom und die Fehlerenergie in Mittelspannungs-Freileitungsnetzen reduzieren soll. Viele Mittelspannungsnetze nutzen bereits eine Erdschlusslöschspule, meist als Petersen-Spule bezeichnet. Sie kompensiert den kapazitiven Anteil des Erdschlussstroms und trägt dazu bei, die Auswirkungen eines Erdschlusses zu begrenzen. ARCC® baut auf diesem bewährten Prinzip auf: Das System kombiniert die Spule mit moderner Leistungselektronik, Steuerungstechnik und einer schnellen Fehlererkennung.

Schnelle Reaktion am Fehlerort
ARCC® erkennt Erdschlüsse in Echtzeit und reduziert am Fehlerort den verbleibenden Erdschlussstrom, die Fehlerenergie und die Spannung. Dadurch sinkt das Risiko eines Lichtbogens, der trockene Vegetation entzünden könnte. Während das System den Fehler kompensiert, identifiziert der EFD500 den betroffenen Abgang und ermöglicht so gezielte Maßnahmen. BoostPRO® beschleunigt die Kompensation und senkt Strom und Spannung am Fehlerort noch schneller. Wo es die Betriebsbedingungen zulassen, kann die Stromversorgung ohne sofortige Abschaltung aufrechterhalten werden. ARCC® ist für kompensierte, also resonanzgeerdete Mittelspannungsnetze bis 36 kV verfügbar und unterstützt sowohl 50-Hz- als auch 60-Hz-Anwendungen.

ARCC® verringert das Brandrisiko, das von Störungen im Stromnetz ausgehen kann. Das System ersetzt keine umfassenden Maßnahmen zur Waldbrandminderung, kann diese aber sinnvoll ergänzen und in größere Programme integriert werden. Die Betriebserfahrung zeigt, dass es funktioniert: ARCC®-Systeme sind an sechs Standorten in Australien installiert. In den vergangenen drei Jahren hat keiner dieser Standorte von einer Zündung berichtet, die durch einen Erdschluss ausgelöst wurde.

Trench Austria arbeitet bereits seit 1954 mit Petersen-Spulen und entwickelt sowie fertigt sie als zentrale Komponente des ARCC®-Systems am Standort Leonding bei Linz. Die ersten ARCC®-Systeme wurden 2020 nach Victoria, Australien, geliefert. Es folgte ein Projekt für eines der großen Versorgungsunternehmen in Kalifornien. Doch die Technologie von Trench Austria gewinnt weit über Australien und die USA hinaus an Bedeutung. Überall dort, wo Freileitungen durch zunehmend trockene Landschaften führen, müssen Versorgungsunternehmen verhindern, dass Netzfehler zu Zündquellen werden.

Wachsende Bedeutung für Europa
Seit den 1980er-Jahren hat sich Europa etwa doppelt so stark erwärmt wie der globale Durchschnitt und ist damit der Kontinent mit der stärksten Erwärmung. 2025 erreichten sowohl die von Waldbränden betroffene Fläche als auch die Brandemissionen Rekordwerte. Allein 2026 verbrannten bislang mehr als 650.000 Hektar bei schweren Waldbränden in der Europäischen Union. Europäische Versorgungsunternehmen und Netzbetreiber müssen sich zunehmend damit befassen, welchen Beitrag technische Fehler zum Waldbrandrisiko leisten können. Jüngste Vorfälle in Deutschland und Österreich haben erneut gezeigt, dass beschädigte Freileitungen Vegetation in der Umgebung entzünden können. Im Süden Spaniens zogen Ermittler eine herabgestürzte Stromleitung als mögliche Ursache eines Großbrandes in Betracht.

Bislang ist in Europa kein ARCC®-System installiert. Das wirft eine wichtige Frage auf: Reichen die bestehenden Schutzkonzepte noch aus – oder braucht es einen weitergehenden Ansatz zur Waldbrandminderung? Die Herausforderung betrifft nicht nur den Schutz von Wäldern und Landschaften. Es geht auch darum, Verteilnetze sicherer, widerstandsfähiger und besser auf den Klimawandel einzustellen.

TRUE TECH

In dieser Serie beleuchten wir die Technologien, das Engineering-Know-how und die Innovationen, die die Zukunft der Hochspannungsenergieübertragung prägen – von bahnbrechenden Lösungen und fortschrittlichen Prüfverfahren bis hin zu Netzsicherheit, Systemleistung und neuen Möglichkeiten, das technische Know-how der Trench Group einzusetzen.