Erprobung, Weiterentwicklung und Validierung von neuartiger Messtechnik für statische und niederfrequente elektrische und magnetische Felder

Die in Deutschland geplanten Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungs-Leitungen (HGÜ) werden statische magnetische Felder und in Ausführung als Freileitung auch statische elektrische Felder und ggf. Raumladungswolken emittieren, die langsam variierende quasistatische Felder zur Folge haben. Für die Bestimmung der Exposition der Bevölkerung müssen diese Felder vermessen werden. Der Fortschritt bei der Erfassung der Exposition durch statische elektrische und magnetische Felder im Bereich von Trassen für die Hochspannungs-Gleichstrom- Übertragung (HGÜ) und von Hybridtrassen für HGÜ und Hochspannungs-Wechselstrom-Übertragung (HWÜ) hängt entscheidend davon ab, wie zuverlässig, wartungsarm und mobil die verwendete Messtechnik ist. Insbesondere verhindern Schwierigkeiten bei der Erfassung von statischen elektrischen Feldern schnelle, aussagekräftige Messungen. Die Erfassung des statischen elektrischen Feldes ist im Vergleich zur Messung der niederfrequenten elektrischen Felder der Hochspannungs-Wechselstrom-Übertragung (HWÜ) mit Schwierigkeiten verbunden. Da die Messergebnisse stark von der Temperatur und von der Raumladung bzw. dem Ionenfluss abhängig sind, driften die ausgegebenen Daten langsam. In der Folge müssen die Messsysteme häufig neu kalibriert werden. Die Messung ist insbesondere bei kleinen Feldstärken häufig fehlerbehaftet. Zusätzlich findet eine starke Verzerrung des elektrischen Felds durch das Messsystem selbst statt. Bei Anwesenheit von Ionen kommt es aufgrund des gerichteten Ionenflusses entlang der Feldlinien zu einer Akkumulation von Raumladungen in der Nähe des Sensors. Diese Raumladungen erzeugen ein zusätzliches elektrisches Feld in der Nähe des Sensors, dass das zu messende Feld der Leitung überlagert und das Messergebnis verfälschen kann. Dies ist insbesondere in der Umgebung von HGÜ-Leitungen relevant, die von höheren Ionenkonzentrationen umgeben sind. Zielsetzung: Für eine zuverlässige, kostengünstige und genaue Erfassung der statischen elektrischen Felder in der Nähe von HGÜ-Leitungen muss die Messtechnik entwickelt werden. Primärziel des Vorhabens ist die Identifikation von feldverzerrungsfreien, Ionenfluss- und Potential-unabhängigen miniaturisierten Messmethoden für die Messung statischer und niederfrequenter elektrischer Felder in der typischen Umgebung von HGÜ-Leitungen und von HGÜ-HWÜ-Hybridleitungen sowie die Erprobung, Anpassung und Validierung dieser Verfahren.

Länderkürzel AT
Name der begünstigten Einrichtung Donau-Universität Krems
Verknüpfung www.bfs.de
Förderrahmen & Förderprogramm Bundesamt für Strahlenschutz (D),
Ikona

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