Planung

Der Bau des Kelsterbacher Umspannwerkes steht im Zusammenhang mit den Verbundnetz-Planungen des Rheinisch-Westfälischen Elektrizitätswerkes (RWE) der 1920er Jahre. Es sollte die Kohlekraftwerke im Rheinland mit verschiedenen Kraftwerken in Süddeutschland sowie den Stauseen in den Alpen verbinden. Zugrunde lag diesem Vorhaben der Gedanke des technischen Vorstandes Arthur Koepchen, eine langfristige, sichere Stromversorgung könne sich nur im Rahmen eines überregionalen Verbundnetzes mit einer Vielzahl an regionalen Kraftwerken entwickeln.

Als ersten Schritt übernahm das RWE die Mehrheit an der Elektrizitäts-AG vormals W. Lahmeyer & Co. und kam dadurch an Beteiligungen zu einigen Energieversorgungsunternehmen im Süden Deutschlands, unter anderem auch der Main-Kraftwerke AG in Höchst am Main. Diese betrieb seit 1911 ein Wärmekraftwerk am Mainufer in Höchst und entwickelte sich daraufhin zum wichtigsten Stromversorger der Region. Zunächst wurden insgesamt 28 Gemeinden im Umkreis mit Strom aus dem Kraftwerk beliefert. Nach Inbetriebnahme einer weiteren Maschine im Jahr 1913 wurde die Leistung des Kraftwerkes auf insgesamt 9 MW erhöht.

Bei der Ausarbeitung der Pläne, die einzelnen Energieversorger und ihre Stromnetze an die zu errichtende Verbundleitung des RWE anzuschließen, war schon 1923, ganz zu Beginn der Planungen, ein Anschluss bei Kelsterbach an das Mainkraftwerk und dessen Versorgungsnetz vorgesehen. Die später ausgeführte Planung beinhaltete eine zweikreisige Freileitung von Brauweiler bei Köln über Koblenz, Kelsterbach, Mannheim-Rheinau, Ludwigsburg-Hoheneck und Herbertingen nach Bludenz. Ein Abzweig von Herbertingen nach Tiengen stellte die Verbindung zu den Wasserkraftwerken in der Schweiz, am Hochrhein und im Südschwarzwald dar.

Errichtung

Ab 1924, nach umfangreichen Testläufen, wurde mit dem Bau der Verbundleitung begonnen. Die Masten dieser Leitung waren schon von Beginn an für einen möglichen Betrieb mit der bis dahin noch nicht verwendeten Spannungsebene von 380 kV dimensioniert. Gleichzeitig wurden insgesamt sechs Umspannanlagen für 220 kV gebaut, da zunächst vorgesehen war, die Leitung mit dieser Spannung zu betreiben, mit der das RWE schon auf einer im Vorjahr eingerichteten Teststrecke Erfahrungen gesammelt hatte. Demzufolge entstand im Kelsterbacher Wald eine Schalt- und Umspannanlage für die Spannungsebenen 220 und 110 kV.

Wie die anderen Umspannwerke der Leitungsstrecke wurde auch die Kelsterbacher Anlage nach einem einheitlichen Schaltschema gebaut. Ausführendes Unternehmen waren die Siemens-Schuckertwerke, die zum damaligen Zeitpunkt über genug Fertigungskapazität und Finanzkraft für diesen Auftrag verfügte. Die Leistungstransformatoren hatten eine Leistung von insgesamt 60.000 kVA. Auch Anzeige- und Reglerinstrumente wurden geliefert. Der Flächenverbrauch der Freiluftanlage betrug etwa 10 Hektar.

1926 war die Anlage fertiggestellt und die Verbundleitung in einigen Abschnitten bereits betriebsbereit. Jedoch kam es für den Abschnitt nordwestlich von Kelsterbach jenseits der Mainquerung zu Streitigkeiten mit dem Freistaat Preußen und der staatseigenen Preußischen Elektrizitäts AG, die das Rhein-Main-Gebiet mit eigenen Leitungen vom Kraftwerk Borken aus versorgen wollten. Erst als 1927 im sogenannten Elektrofrieden die streitigen Liefergebiete festgeschrieben wurden, erteilte der preußische Staat die notwendigen Genehmigungen zum Weiterbau. Somit konnte der Abschnitt Koblenz–Kelsterbach–Rheinau–Hoheneck probeweise mit zunächst 110 kV in Betrieb gehen.

Mit Inbetriebnahme der Umspannanlage Brauweiler und der Hauptschaltleitung des RWE am 28. Oktober 1928 war der gesamte nördliche Abschnitt der Leitung bereits mit 110 kV in Betrieb. Ein Jahr später, am 12. Oktober 1929, wurde die Leitung auf 220 kV umgestellt. Der Verbundbetrieb zwischen rheinischer Kohlekraft und Vorarlberger Wasserkraft konnte auf der ganzen Strecke am 17. April 1930 aufgenommen werden.

Ein Kurzschluss am 13. April 1976 in der Anlage verursachte einen Zusammenbruch des Stromnetzes bis nach Österreich.

Vom Mai 2001 bis November 2002 wurde das Umspannwerk auf ferngesteuerte Leittechnik umgerüstet.

Verbindungen

Um das Netz der Mainkraftwerke an das des RWE anzuschließen, wurde zwischen dem Kraftwerk Höchst und dem Umspannwerk Kelsterbach eine zweikreisige 110-kV-Leitung gebaut, die bis heute in Betrieb ist.

Auch mit dem Netz der PreussenElektra konnte eine Verbindung hergestellt werden, indem eine zweikreisige 110-kV-Leitung von Kelsterbach zum Kraftwerk Wölfersheim errichtet wurde.

Das Kraftwerk Dettingen der HEAG in Unterfranken, nordwestlich von Aschaffenburg, speiste seit 1917 in das HEAG-Netz nach Darmstadt ein. Mit dem Bau der Kelsterbacher Umspannanlage wurde 1926 von Dettingen nach Kelsterbach, mit Abzweig zum Darmstädter Umspannwerk, eine weitere zweikreisige 110-kV-Leitung gebaut. Neben dem Verbund zum Bayernwerk über Aschaffenburg diente diese Leitung im Regelfall als Reserve zur Direktverbindung zwischen Dettingen und Darmstadt.

Mitte der 1930er wurde durch das RWE vom 1930 in Betrieb gegangenen Koepchenwerk bei Herdecke als ergänzende Nord-Süd-Strecke eine zweikreisige 220-kV-Leitung gebaut, die quer durch das Sauer- und Siegerland, den Westerwald und über den Taunus führte und an das Umspannwerk Kelsterbach angeschlossen war. Eine weitere Ergänzungsleitung begann im Umspannwerk Kelsterbach und führte durch den Odenwald nach Schönbrunn am Neckar, wo sie sich verzweigte und jeweils zu den Umspannwerken Mannheim-Rheinau sowie Ludwigsburg-Hoheneck führte. Über diese Leitung wurde die elektrische Energie der Neckarstaustufen zwischen Heilbronn und Mannheim aufgenommen.

Eine weitere für 220 kV ausgelegte Leitung, die bis heute existiert, führt zum Opelwerk in Rüsselsheim.

Nach dem Zweiten Weltkrieg, nachdem die 220-kV-Reichssammelschiene in Bayern vom restlichen deutschen 220-kV-Netz abgetrennt wurde, errichtete das Bayernwerk in Kooperation mit der PreussenElektra eine Verbindung von Ludersheim nach Borken. Aufgrund eines Stromlieferungsvertrages aus dem Jahr 1949 wurde vom Umspannwerk Aschaffenburg der Strecke Ludersheim–Borken eine 220-kV-Leitung nach Kelsterbach gebaut, die 1950 in Betrieb genommen wurde.

Gleichzeitig mit der Errichtung der Leitung nach Aschaffenburg wurden, mit der Expansion des Flughafens nach Westen, die nach Süden wegführenden Leitungstrassen um einige Kilometer nach Westen verlegt. Sie liefen dabei zunächst in westliche Richtung die A 3 entlang und anschließend auf niedrigen Einebenenmasten nach Süden. Nach Umgehung des Flughafens schwenkten sie nach Osten, bis sie an der Riedbahn wieder auf die ursprüngliche Trasse trafen. Mit dem Bau der Startbahn West in den 1980er Jahren mussten die Leitungen noch etwas weiter nach Süden verlegt werden.

Nicht ausgeführte Planungen

Planungen der PreussenElektra sahen eine 220-kV-Nord-Süd-Schiene vor, die von Hamburg über Hannover und Kassel bis nach Kelsterbach führen sollte. Verwirklicht wurde bis 1929 allerdings nur ein Teilstück vom Edersee (Pumpspeicherkraftwerk Waldeck) über das Kraftwerk Borken zum Umspannwerk Lehrte bei Hannover als 220-kV-Leitung Lehrte–Borken.

Technischer Aufbau

Bei der heutigen Schaltanlage handelt es sich um eine gasisolierte Schaltanlage (GIS) in gekapselter Bauform. Dabei werden die elektrischen Komponenten nicht, wie bei einer Freiluftschaltanlage, durch die umgebende Luft, sondern durch Schwefelhexafluorid (SF₆) in Rohrleitern isoliert. Vorteil dieser Ausführung ist eine kompakte Ausführung und die Möglichkeit Schaltanlagen für Höchstspannung in Innenräumen realisieren zu können. Die Fläche der heutigen Anlage als GIS beträgt nur noch rund Zehntel im Vergleich zu der früheren Freiluftschaltanlage.

• 380-kV-Transformatoren
• 110-kV-Transformatoren
• Kabeleinführung für 380 kV
• 380-kV-Abspannmast und 110-kV-Endmasten

Angebundene Stromkreise

Folgende Leitungsverbindungen sind derzeit an das Umspannwerk Kelsterbach angeschlossen:

Unmittelbar an der Anlage vorbei führen als Erdkabel, um die Landebahn zu unterqueren, die Stromkreise Schwanheim West und Schwanheim Ost. Südlich vom Umspannwerk verlaufen sie auf zwei getrennten Leitungstrassen (2330 und 2337) in Richtung Urberach und nordwestlich auf einem gemeinsamen Gestänge in der Trasse nach Höchst (2337). Vor dem Umbau waren diese Stromkreise an das Umspannwerk angeschlossen.