Die 110-kV-Leitung Lauchhammer–Riesa war eine 1910–1911 durch das Montanunternehmen AG Lauchhammer gebaute und betriebene, zweikreisige Hochspannungs-Drehstrom-Freileitung und die erste Hochspannungsleitung mit einer Betriebsspannung von über 100 kV in Europa. Sie führte über eine Strecke von 53 km vom unternehmenseigenen Kraftwerk in Lauchhammer zur Schaltanlage Gröditz und von dort weiter zur Schaltanlage Riesa. Vorrangig diente sie der Versorgung der Werke in Gröditz und Riesa mit elektrischer Energie. Eine zweite Funktion erhielt sie mit dem gleichzeitigen Aufbau einer 60-kV-Ringleitung durch den Elektrizitätsverband Gröba, der somit über das Kraftwerk Lauchhammer ebenfalls Strom bezog. Die erste Ausbaustufe des Leitungsnetzes ging am 24. Januar 1912 in Betrieb.
Bis zum Ende des Zweiten Weltkriegs war die Leitung auf ihrer vollen Länge in Betrieb, danach lediglich in einzelnen Abschnitten und teilweise als Bestandteil des Mittelspannungsnetzes. Der letzte noch bestehende Abschnitt mit originalen Leitungsmasten bei Lauchhammer wurde 1995 abgebaut.
Geschichte Planung Erste Versuche zur Energieübertragung mit Dreiphasenwechselstrom (Drehstrom) fanden um 1890 statt, so anlässlich der Internationalen Elektrotechnischen Ausstellung 1891 in Frankfurt am Main eine Drehstrom-Fernübertragung über eine Distanz von 176 km von einem Laufwasserkraftwerk am Neckar bei Lauffen bis nach Frankfurt am Main. Dies markierte den Beginn der heutigen Energieversorgungsnetze. Um das Jahr 1900 wurde hierbei üblicherweise mit Spannungen bis 5 kV gearbeitet, 1910 mit bis zu 20 kV, später mit 60 kV. In Berlin-Pankow wurde schließlich 1906 unter der Leitung von Robert Friese die erste, kurzlebige Testleitung für über 100 kV gebaut.K. Wernicke: 100,000-Volt Experimental Transmission Line
Inspiriert durch den Besuch der Ausstellung plante Joseph Hallbauer, der Generaldirektor der AG Lauchhammer, die Versorgung seiner Werke mit elektrischer Energie aus Braunkohle aus dem nahegelegenen Lausitzer Braunkohlerevier. Aufgrund hoher Produktionskosten befand sich das Werk in einer wirtschaftlichen Krise, nicht zuletzt aufgrund des teuren Briketttransports per Bahn – die vier räumlich voneinander getrennten Werke wurden zentral von Lauchhammer aus mit Brennstoffen versorgt. Hallbauers Idee war es, die Werke von einem Kraftwerk in Lauchhammer aus zentral mit elektrischer Energie zu versorgen, die an den jeweiligen Werksstandorten umgewandelt werden kann. Mit der seit 1887 an den Standorten vorhandenen Gleichstromversorgung wäre dies nicht möglich gewesen.J. Nefzger: Vorsicht Hochspannung. Erinnerungen aus dem Freileitungsbau. Richard Bergner, Schwabach 1973, S. 37.
Da die Amtshauptmannschaften den Bau einer Leitung für „fremde Energie“ nicht zulassen wollten, verpflichtete sich die AG Lauchhammer, die umliegenden Gemeinden zu einem günstigen Preis mit Strom aus Lauchhammer zu beliefern. Vereinbart wurde zunächst ein Lieferumfang von 12 MW elektrischer Leistung. Die Amtshauptmannschaft Großenhain, die Amtshauptmannschaft Meißen und die Amtshauptmannschaft Oschatz beschlossen daraufhin, gemeinsam eine Elektrizitätsversorgung aufzubauen. Zum 29. Dezember 1909 gründete sich der Elektrizitätsverband Gröba (EV Gröba), benannt nach dem Rittergut Gröba bei Riesa, dem Verwaltungssitz des Verbands. Die AG Lauchhammer schloss im Zuge dessen mit dem EV Gröba einen Stromlieferungsvertrag mit 40 Jahren Laufzeit ab.
Da der EV Gröba seine Energieversorgung in Form eines Leitungsrings mit 60 kV Spannung ausführen wollte, plante die AG Lauchhammer für ihre Verbindung eine andere Spannungsebene ein. Jedoch existierten in Europa bis dato noch keinerlei Erfahrungen mit Betriebsspannungen oberhalb von 60 kV. Im Januar 1910 unternahm der neue Vorstand der AG Lauchhammer, bestehend aus Emil Gottfried Fischinger und Kurt Krumbiegel, eine Studienreise in die USA zu den weltweit ersten Übertragungsleitungen mit Spannungen von über 110 kV im Bundesstaat Kalifornien. Besichtigt wurde die 1909 in Betrieb genommene, 265 km lange 110-kV-Anlage der Great Western Power Co. Da Fischinger anfangs noch Vorbehalte bezüglich den Empfehlungen aus den USA hatte, plante er zunächst doch mit 60 oder 65 kV. Nach Beratung mit Wilhelm Kübler von der Technischen Hochschule Dresden, gleichzeitig auch technischer Berater des EV Gröba, legte man sich schließlich auf die Spannungsebene von 110 kV fest: Man ging von einer geforderten zu übertragenden Gesamtleistung von 20 MW aus, die weiter ans Ringleistungsnetz des EV Gröba und die Stahlwerke Gröditz bzw. Riesa geliefert werden sollte. Durch die Umspannung von der höheren in die niedrige Spannungsebene konnte die AG Lauchhammer aufgrund der galvanischen Trennung im Transformator ihre Leitung unabhängig von den Vorgaben des EV Gröba entwerfen, anders als bei der Einspeisung auf derselben Spannungsebene von 60 kV.
Bau mini|Die drei verwendeten Mast-Typen mit Fangbügeln Ursprünglich sollte die Leitung auf zwei getrennten, parallel verlaufenden Mastreihen untergebracht werden, jedoch konnten die Wegerechte dafür nicht aufgebracht werden.First 110,000 volt line in Europe, Electrical World, Ausg. 58, Nr. 18, S. 1057-1060. New York, 28. Oktober 1911 Daher wurde der Bau einer „Doppelleitung auf einer Mastenreihe“ beschlossen. Nach langer Diskussion, etwa über das verwendete Material der Leiterseile (geringer durchhängendes Kupfer oder billigeres und leichteres Aluminium), einigte man sich auf die Planungsparameter der Leitung: Spannweite 150–200 m Masthöhe 15–20 m Leiterabstand 178 cm Systemabstand mindestens 200 cm Leiterseil 42 mm² Kupfer, 7 Einzeldrähte Erdseil 50 mm²
Seitens der Reichspost, der Staatsstraßenbehörde und der Königlich Sächsischen Staatseisenbahnen gab es anfangs massive Bedenken hinsichtlich der Betriebssicherheit. Die Auflagen der Behörden trieben die Baukosten in die Höhe. Eine Bauauflage war etwa die Errichtung von Schutzbrücken bei der Überspannung von Straßen und Bahnlinien. Außerdem wurden an allen Masten Fangbügel unterhalb der Traversen montiert, um im Falle eines Isolatorbruchs das Leiterseil auffangen zu können. Die Bauaufträge wurden hauptsächlich an führende Unternehmen in ihrem Bereich vergeben, nicht zuletzt wegen des erhofften Prestiges. Die reinen Anlagekosten für eine 110-kV-Leitung gestalteten sich letztlich nicht höher als bei einer 60-kV-Leitung. Weitere technische Neuerungen neben dem Betrieb auf der bisher höchsten erreichten Übertragungsspannung war die Verlegung zweier Systeme auf denselben Masten und die Verwendung von Betonfundamenten.Otfried Wagenbreth, Eberhard Wächtler (Hrsg.): Technische Denkmale in der Deutschen Demokratischen Republik. 1. Auflage, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1983, S. 43.
Folgende Unternehmen waren am Leitungsbau beteiligt: Masten: AG Lauchhammer Isolatoren: Porzellanfabrik Hermsdorf, Zweigniederlassung Freiberg / Porzellanfabrik Philipp Rosenthal & Co., Selb Leiterseile: Sächsische Kupfer- und Messingwerke, Kupferhammer-Grünthal
Die Streckenführung wurde hauptsächlich entlang des Damms der Schwarzen Elster und des Floßkanals festgelegt. Von der 53 km langen Strecke sollten 18 km im Königreich Sachsen liegen, der Rest in der preußischen Provinz Brandenburg. Die Bauarbeiten für die ersten Anlagen begannen bereits Ende 1909. Der erste aufgestellte Mast war Mast 1 am nördlichen Ende der Leitung in Lauchhammer. Insgesamt wurden 340 Masten aufgestellt, davon waren 35 Abspannmasten. An diesen fand gleichzeitig ein Wechsel der Phasenanordnung eines Systems statt (Verdrillung), um Induktionsspannungen auf dem benachbarten System zu vermeiden. Der Elektroingenieur Richard Ulbricht, Professor an der Technischen Hochschule Dresden, entwickelte hierfür die sogenannte β-Verdrillung, bei der von einem System acht Mal und vom anderen zwei Mal die Anordnungen der Phasen vertauscht werden.
mini|Die Masten der Elbkreuzung wurden auch auf Ansichtskarten festgehalten Eine Herausforderung war die Kreuzung der Elbe kurz vor dem Ende der Leitung in Riesa. Um die geforderte Durchfahrtshöhe für Binnenschiffe zu gewährleisten, baute man die Kreuzung parallel zur Eisenbahnbrücke. Die Masten an den beiden Ufern waren 37 und 43 m hoch, die Spannweite der Flusskreuzung betrug 272 m. Hierfür wurden verstärkte Masten gebaut, die sich von denen auf dem Rest der Strecke unterschieden. Die Leiterseile hatten einen Durchmesser von 70 mm², wodurch eine fünffache Bruchsicherheit bei Schnee- und Eislast bestand.
Für Tragmasten wurden Isolatoren in Form einer fünfelementigen Hängeisolatorenkette verwendet, Abspannmasten hatten Isolatoren aus sechs bis sieben Elementen. Die größer dimensionierten Masten der Elbkreuzung hatten doppelte Isolatorketten.
Die Inbetriebnahme war zunächst für November 1911 geplant, erfolgte aber dann erst am 24. Januar 1912 für beide Teilstrecken Lauchhammer–Gröditz und Gröditz–Riesa. Gleichzeitig mit der 110-kV-Leitung begann auch der EV Gröba mit der Ausführung seiner Ringleitung mit fünf Umspannwerken, die im Juli 1913 fertiggestellt wurden. Dieses Leitungssystem bestand aus einkreisigen 60-kV-Leitungen mit einer Gesamtlänge von 120 km. Das Rittergut Gröba wurde zur Unternehmenszentrale umgebaut, das Umspannwerk lag in unmittelbarer Nähe.
Betrieb mini|Leitungsverlauf an der Schwarzen Elster bei Elsterwerda, Ansichtskarte von 1918 Die Erfahrungen des ersten Betriebsjahrs wurden von Kurt Krumbiegel in einem Artikel der Zeitschrift des Vereins Deutscher Ingenieure (VDI) vom 16. August 1913 zusammengefasst: In der Anfangszeit kam es häufig zu Erdschlüssen, die durch auf den Leitungsfangbügeln sitzenden Mäusebussarden verursacht wurden, wenn diese gleichzeitig mit einem der Leiterseile in Berührung kamen. Dadurch kam es im Kraftwerk Lauchhammer vereinzelt zu Stromströßen, was zur Auslösung der dortigen Ölschalter führte. Im Lauf der Zeit vermieden die Mäusebussarde das Anfliegen der Masten und damit auch der Erdschlüsse, es wurde von einem „Lerneffekt“ der Tiere gesprochen. Zwei Jahre später, im Mai 1915, argumentierte Krumbiegel in einem weiteren Artikel daher, beim Bau neuer 110-kV-Leitungen zukünftig auf diese Bügel zu verzichten, zumal auch die Ingenieure in den USA davor warnten.
Im Betriebsjahr 1913 betrug der Bezug der Werke Gröditz und Riesa 25 Mio. kWh, von denen im Umspannwerk Gröditz an die Systeme nach Gröba und Liebenwerda jeweils 5 Mio. kWh abgegeben wurde.
Der Leitungsbetrieb bewährte sich im Lauf der Zeit auch bei extremen Wetterereignissen: Im Winter 1925/1926 kam es zur Raureifbildung auf den Leiterseilen bei Temperaturen unterhalb von −20 °C. Das Hochwasser an der Schwarzen Elster im Jahr 1927 führte zur teilweisen Überflutung einzelner Maststandorte. Letztlich wurde selbst während des Zweiten Weltkriegs die Stromversorgung nicht unterbrochen.
Spätere Entwicklungen Der Freistaat Sachsen selbst stieg 1923 mit Gründung der Aktiengesellschaft Sächsische Werke (ASW) in die Elektrizitätserzeugung und -versorgung ein. Von dem Kraftwerk Böhlen und dem Kraftwerk Hirschfelde aus entstand im Lauf der 1920er Jahre ein Netz an 110-kV-Leitungen. Die 60-kV-Ringleitung des EV Gröba wurde im 1928 im Umspannwerk Etzdorf an die 110-kV-Sammelschiene der ASW angeschlossen. Von der Leitung Niederwartha–Lautawerk entstand über Großenhain eine Koppelleitung zum Umspannwerk Gröditz, womit nun ein Strombezug der Stahlwerke über das 1930 in Betrieb genommene Pumpspeicherkraftwerk Niederwartha möglich wurde.
Ab 1929 stellte das Spitzenlast-Kraftwerk Plessa zusätzliche Leistung für die örtlichen Industriebetriebe bereit. Obwohl das Kraftwerk unmittelbar an der 110-kV-Leitungsstrecke lag, speiste es über das Umspannwerk Gröditz in das 60-kV-Netz des EV Gröba ein. Hintergrund war, dass der EV Gröba unabhängiger vom Fremdstrombezug werden wollte und der Bau eigener Kraftwerke in Sachsen aufgrund eines Monopols der ASW nicht möglich war, weshalb nach Brandenburg ausgewichen wurde.