SF₆ ist in vielen elektrischen Schaltanlagen im Einsatz. Also längst nicht nur in Windrädern, sondern in Kraftwerken aller Art sowie in Unterwerken und Trafostationen. Wo immer möglich, wird man in Zukunft darauf verzichten. So erstellt EKZ in Kindhausen gerade ein Unterwerk ohne SF₆ und wird auch Windkraftanlagen ohne SF₆ für das Projekt Thundorf bestellen. Alternativen gibt es, ein Verbot ist eine Frage der Zeit.

Film-Tipp zu SF₆

Der deutsche Sender MDR fasst den aktuellen Stand rund um SF₆ im Bereich Windkraft in einem Beitrag in weniger als 9 Minuten gut zusammen. Das Video steht unter dem Titel «Umweltgift in Windrädern: Warum ein ‹Klimakiller› zur Energiewende beitragen soll» auf YouTube zur Verfügung – bei uns direkt einbetten lässt sich das Video leider nicht. Weiter gibt es beim MDR einen kurzen Faktencheck. Wir ergänzen hier zusätzliche Informationen für die Schweiz.

Klimakiller SF₆

Schwefelhexafluorid (SF₆) ist das stärkste bekannte Treibhausgas, 23’000 Mal so schädlich wie CO₂. Da es fast unzerstörbar ist, bleibt SF₆ in der Atmosphäre für mehr als 3000 Jahre erhalten. Kann SF₆ entweichen, wirkt es also extrem lange auf das Klima ein.

Für Menschen ist SF₆ ungiftig. Es hat einzigartige Eigenschaften als Isoliergas in elektrischen Schaltanlagen, die sich dank SF₆ viel kompakter bauen lassen als ohne. Die Aufgabe der Isolation ist es, Kurzschlüsse in Form von Lichtbögen zu verhindern.

In der Schweiz wird SF₆ seit mehr als 50 Jahren verwendet. Heute ist SF₆ grundsätzlich verboten, mit Ausnahmen für elektrische Anlagen und für Teilchenbeschleuniger. Für beide Branchen wurde ein Absenkpfad festgelegt.

Wie schädlich ist SF₆ für das Klima?

Der Schweizer Vereinbarung zufolge dürfen die SF₆-Emissionen ab 2021 maximal 1,35 Tonnen pro Jahr ausmachen. Zum Vergleich: Die CO₂-Emissionen des Verkehrs wogen 2020 mit 13,4 Millionen Tonnen CO₂ zehn Millionen Mal schwerer und belasten das Klima 435-mal stärker. Der Flugverkehr ist dabei nicht eingerechnet. Die Klimabelastung der SF₆-Emissionen ist vergleichbar mit jener der Eisenbahn.

Die Klimabelastung durch SF₆ in der Schweiz ist vergleichbar mit jener der Eisenbahn oder 435-mal kleiner als jene durch den Verkehr.

Im Film aus Deutschland klingt es etwas dramatischer: Der Treibhauseffekt der SF₆-Emissionen übersteigt jenen des innerdeutschen Flugverkehrs. Deutschland ist aber auch der mit Abstand grösste Emittent in Europa.

Windkraftanlagen mit SF₆

Die Hersteller von Windkraftanlagen stellen offenbar sehr zögerlich auf Schaltanlagen ohne SF₆ um – und bislang nur für Off-shore-Windräder draussen im Meer. Das muss sich ändern. Windkraft-Unternehmer Rainer Heyduck, Geschäftsführer der BayWa r.e. Wind GmbH, hofft auf ein Verbot in der EU. Ob sein Wunsch nach kurzen Übergangsfristen erfüllt wird, bleibt im Film offen.

Alternativen zu SF₆

Neben der im Video gezeigten Vakuum-Isolation gibt es mindestens eine weitere Alternative zu SF₆, die in der Praxis bereits eingesetzt wird.

• Die Vakuum-Isolation kommt ohne SF₆ aus, funktioniert im Prinzip für Mittel- und für Hochspannungsanlagen, braucht aber etwas mehr Platz und mehr Material, was die Investitionskosten leicht erhöht.
• Anlagen mit Luft-Gemisch sind ebenfalls verfügbar, im Betrieb erfordern sie weniger Wartung als SF₆-Anlagen, so dass die Gesamtkosten nicht steigen sollten.
• Das Gas g3 ist eine sichere Alternative zu SF₆ in Hochspannungsschaltanlagen. Das Gasgemisch g3 hat ein um 98 Prozent geringeres Klimaerwärmungspotential als SF₆, ohne die Isolier- und Schalteigenschaften einzuschränken. In der Atmosphäre wird g3 innert 30 Jahren abgebaut.

Axpo und EKZ haben g3 erstmals im 2018 fertiggestellten Unterwerk Etzel eingesetzt. Das Problem ist also lösbar, noch ist aber offen, wann die Gesetzgeber die klimaschonenden Alternativen zur Pflicht machen.

Schutzmassnahmen bei Verwendung von SF₆ in der Schweiz

Das Isoliergas SF₆ ist in gekapselten Teilen der Schaltanlagen eingeschlossen und kann nur bei Leckagen entweichen. Der Verband Schweizerischer Elektrizitätsunternehmen VSE hat eine Richtlinie zum Umgang mit SF₆ herausgegeben. Sie sieht sechs Massnahmen vor, um SF₆-Emissionen auf das absolute Minimum zu begrenzen. Massgeblich sind dabei nicht die Kosten, sondern der Stand der Technik.

• Bei der Beschaffung von neuen und beim Ersatz von bestehenden Geräten und Anlagen werden, wenn nach dem Stand der Technik möglich, SF₆-freie Technologien eingesetzt.
• Soweit möglich, sind Gasräume durch Dichtewächter oder Manometer zu überwachen, damit SF₆-Leckagen frühzeitig erkannt und behoben werden können.
• Alle Mitarbeitenden der Elektrizitätsunternehmen und von Drittfirmen, die bei Montage-, Instandhaltungs- und Wiederaufbereitungsarbeiten Umgang mit SF₆ haben, sind regelmässig zu informieren und zu schulen.
• Bei Instandhaltungsarbeiten wird das gebrauchte SF₆ im Normalfall vor Ort gereinigt und getrocknet und anschliessend in gasdichten Systemen wiederverwendet. Nicht mehr verwendbares SF₆ ist der umweltgerechten Wiederaufbereitung zuzuführen.
• Bei definitiver Ausserbetriebssetzung von Apparaten und Anlagen wird das SF₆ der umweltgerechten Wiederaufbereitung zugeführt.
• Die SF₆-Bestände und -Verbräuche werden jährlich erfasst und dem VSE zur statistischen Bearbeitung und Weiterleitung an das BAFU (über Swissmem) zugestellt. Die Elektrizitätsunternehmen melden die in installierten Anlagen und Geräten enthaltenen Mengen sowie die Emissionen von SF₆ in den zwei Unterkategorien Höchst-/Hochspannung und Mittelspannung.

Unabhängig von der Art des Isoliergases ist es entscheidend, die Verluste durch einen sicheren Betrieb, eine sorgfältige Handhabung und Instandhaltung der Anlage möglichst gering zu halten. Axpo und EKZ weisen gemäss Medienmitteilung zum Unterwerk Etzel im internationalen Vergleich bei ihren Anlagen die niedrigste Verlustrate von SF₆ von nur 0,2 % pro Jahr auf. Der internationale Benchmark liegt bei 0,5 %.

Umsetzung durch Anlagenbesitzer

Verantwortlich für das SF₆-Recycling oder dessen fachgerechte Entsorgung sind in der Schweiz wie in der EU die Anlagenbesitzer. Mit Meldepflichten kontrolliert sich die Branche selbst.

International kann die gemessene Zunahme in der Luft bislang nicht mit den gemeldeten Daten erklärt werden. Weltweit gelangt dem MDR-Filmbericht zufolge doppelt so viel SF₆ in die Umwelt wie aufgrund der Selbstdeklaration zu erwarten wäre. Ein Verbot von SF₆ in neuen Anlagen wäre auch hier die einfachste Lösung.