Personen in Warnwesten betrachten einen technischen Plan, im Hintergrund ist ein Strommast (Bildquelle: StMWi).

Technik

Um Strom vom Ort der Erzeugung zum Verbraucher zu transportieren, gibt es verschiedene Übertragungstechniken: Wechsel- oder Gleichspannung, Freileitung oder Erdkabel. Bei der Wahl des Leitungstyps spielen allerdings nicht nur technische Aspekte eine Rolle.

Grundsätzlich kann Strom per Gleichstrom und per Wechselstrom übertragen werden. Außerdem gibt es zwei Möglichkeiten des Leitungsbaus: unter der Erde per Erdkabel oder über der Erde als Freileitung. Sowohl Freileitungen als auch Erdkabel haben Vor- und Nach­teile beim Bau und Betrieb. Zum Beispiel ist der Bau von Freileitungen deutlich günstiger – Erdkabel hingegen haben den Vorteil, dass sie weitgehend unsichtbar unter der Erde liegen.

Wahl der Technik

Bei der Abwägung müssen technische Restriktionen, Versorgungssicherheit, Kosten sowie mögliche Auswirkungen auf Mensch und Umwelt berücksichtigt werden. Zudem gibt es seit 2016 bundesweit die gesetzliche Vorgabe, bestimmte Hochspannungsgleichstrom-Vorhaben (HGÜ) vorrangig als Erdkabel zu realisieren.

Wechselstrom und Gleichstrom

Das Übertragungsnetz in Deutschland besteht vor allem aus einer Vielzahl von Wechselstromleitungen, die die einzelnen Knotenpunkte wie eine Art Maschennetz verbinden. Von den Knotenpunkten wird der Strom dann über das Verteilnetz weiter zu den Verbrauchern transportiert. Zukünftig kommen auch Gleichstromleitungen (sog. Hochspannungsgleichstromübertragungsleitungen – HGÜ) zum Einsatz, insbesondere um regenerativ erzeugten Strom z. B. aus Windparks in Nord- und Ostdeutschland in die süddeutschen Verbrauchszentren zu transportieren.

  • Im Gegensatz zum Wechselspannungsnetz sind HGÜ-Leitungen stets als Punkt-zu-Punkt-Verbindung aufgebaut.
  • Sie weisen keine Abzweigungen auf, sondern verbinden jeweils nur zwei Knotenpunkte. Dort sorgen sogenannte Konverter für die Umwandlung von Gleich- in Wechselstrom und umgekehrt.
  • HGÜ-Leitungen sind besonders gut geeignet, Strom über weite Distanzen zu transportieren, da sie sehr niedrige Energieverluste aufweisen.
  • Bei größeren Übertragungsstrecken (ab einer Entfernung von mehreren hundert Kilometern) sind sie deshalb wirtschaftlicher als Wechselspannungsleitungen, obwohl durch die Integration in das bestehende Stromnetz zusätzlicher Aufwand entsteht.
  • Darüber hinaus eignen sich HGÜ-Leitungen auch für kürzere Übertragungsstrecken als Seekabel im Wasser, z. B. zur Anbindung der Offshore-Windparks.

Netzebenen

Das Stromnetz in Deutschland (Quelle: StMWi)

Das Stromnetz in Deutschland

  • Das öffentliche Stromnetz in Deutschland wird hauptsächlich mit Wechselspannung bei einer Frequenz von 50 Hz betrieben.
  • Es lässt sich in vier Netzebenen mit unterschiedlicher Spannung und unterschiedlichem Zweck einteilen (siehe Bild zum Anklicken).