Wenn sich dereinst in der Nordsee die Windräder drehen, werden die Netzbetreiber ein Problem haben: Wohin mit dem Strom? Die Antwort wird lauten: Nach Süden liefern, zu den großen Zentren Deutschlands. Normalerweise lassen die Energieversorger zu diesem Zwecke – dem Ferntransport von Strom - Höchstspannungsleitungen bauen. Denn diese haben einige Vorzüge: Sie lassen sich schnell aufbauen,
"Also Sie müssen ja nur die Fundamente der Masten unterbringen und die Leitung irgendwie spannen."
Sie können viel Energie versenden – bis zu 4000 Megawatt -, lassen sich flexibel an größere oder kleinere Energiemengen anpassen und sind beständig – eine Höchstspannungsleitung kann bis zu 80 Jahre halten. Doch die Leitungen haben auch Nachteile, so Jochen Kreusel, Professor und bei ABB zuständig für Energietechnik und Stromtransfer.
"Also die Freileitungen bringen zwei Probleme mit, die man ihnen letztlich auch vorwirft, das eine ist die Sichtbarkeit, die optische Beeinträchtigung, das andere ist, dass sie Felder zwischen den Leitungen und der Erde verursachen, und die sind ziemlich weit - also die Trasse, die von den Feldern betroffen ist, ist relativ breit."
Die Alternative sind Erdkabel. Die Felder fallen bei Kabeln kleiner aus, außerdem stören sie die Anwohner nicht. Die Netzbetreiber verlegen Kabel für den Strom-Transfer weniger gern. Denn Kabel haben einen großen Nachteil gegenüber Freileitungen: Je höher die Spannung, desto kürzer die Reichweite. Das Problem ist der Wechselstrom: Er erzeugt im Kabel einen sogenannten Blindleistungsbedarf.
"Das ist ein Strom, der hin- und her schwingt, eigentlich ohne irgendetwas zu leisten, aber er belastet natürlich die Leitungen und verursacht dort auch Verluste."
Um die Verluste zu vermeiden, hängten die Techniker die Leitungen hoch an Masten auf. Auf diese Weise dient die Luft als Isolator. Im Kabel geht das nicht, Ingenieure müssen sie daher aufwendig isolieren. Trotzdem sind die Verluste deutlich größer als bei Freileitungen. Außerdem lässt sich weniger Energie durchs Kabel schicken: bei etwa 1000 Megawatt ist Schluss. Sonst wird das Kabel zu heiß.
"Und das ist genau auch das Dilemma, warum es in der Übertragungsebene unüblich ist, bis auf Nischenanwendungen bisher, Kabel einzusetzen. Es gibt einige Kabelprojekte in 400.000 Volt, - die sind aber normalerweise, also das längste ist meines Wissens 20 Kilometer lang, zurzeit, in Drehstromtechnik, die meisten sind deutlich kürzer und überbrücken immer irgendwelche lokalen Probleme."
Ein möglicher Ausweg aus diesem Dilemma wäre der Übergang von Wechselstrom zu Gleichstrom.
"Weil, da haben Sie die Blindleistungsproblematik nicht. Also mit Gleichstrom können Sie eigentlich unbegrenzte Kabellängen auch zum Transport einsetzen."
Allerdings müssten Netzbetreiber für solche Höchstspannungs-Gleichstromleitungen Gleich- und Wechselrichterstationen am Anfang und Ende bauen lassen, um aus dem Wechselstrom erst einmal Gleichstrom zu machen. Das verteuert den Bau; in der Regel rechnen Experten, dass sich Höchstspannungs-Gleichstrom-Übertragung ab einer Entfernung von 1000 Kilometern lohnt. So lang ist in Deutschland aber keine Stromleitung.
Eine andere Möglichkeit wäre, für den Transport auf supraleitende Kabel zu setzen. Die Notwendigkeit, große Umrichterstationen zu bauen, entfiele, der Strom ließe sich ohne Verluste übertragen – dafür müsste aber die Stromleitung permanent gekühlt werden. Zudem ist diese Technik nicht serienreif für Fernübertragungen.
"Also Sie müssen ja nur die Fundamente der Masten unterbringen und die Leitung irgendwie spannen."
Sie können viel Energie versenden – bis zu 4000 Megawatt -, lassen sich flexibel an größere oder kleinere Energiemengen anpassen und sind beständig – eine Höchstspannungsleitung kann bis zu 80 Jahre halten. Doch die Leitungen haben auch Nachteile, so Jochen Kreusel, Professor und bei ABB zuständig für Energietechnik und Stromtransfer.
"Also die Freileitungen bringen zwei Probleme mit, die man ihnen letztlich auch vorwirft, das eine ist die Sichtbarkeit, die optische Beeinträchtigung, das andere ist, dass sie Felder zwischen den Leitungen und der Erde verursachen, und die sind ziemlich weit - also die Trasse, die von den Feldern betroffen ist, ist relativ breit."
Die Alternative sind Erdkabel. Die Felder fallen bei Kabeln kleiner aus, außerdem stören sie die Anwohner nicht. Die Netzbetreiber verlegen Kabel für den Strom-Transfer weniger gern. Denn Kabel haben einen großen Nachteil gegenüber Freileitungen: Je höher die Spannung, desto kürzer die Reichweite. Das Problem ist der Wechselstrom: Er erzeugt im Kabel einen sogenannten Blindleistungsbedarf.
"Das ist ein Strom, der hin- und her schwingt, eigentlich ohne irgendetwas zu leisten, aber er belastet natürlich die Leitungen und verursacht dort auch Verluste."
Um die Verluste zu vermeiden, hängten die Techniker die Leitungen hoch an Masten auf. Auf diese Weise dient die Luft als Isolator. Im Kabel geht das nicht, Ingenieure müssen sie daher aufwendig isolieren. Trotzdem sind die Verluste deutlich größer als bei Freileitungen. Außerdem lässt sich weniger Energie durchs Kabel schicken: bei etwa 1000 Megawatt ist Schluss. Sonst wird das Kabel zu heiß.
"Und das ist genau auch das Dilemma, warum es in der Übertragungsebene unüblich ist, bis auf Nischenanwendungen bisher, Kabel einzusetzen. Es gibt einige Kabelprojekte in 400.000 Volt, - die sind aber normalerweise, also das längste ist meines Wissens 20 Kilometer lang, zurzeit, in Drehstromtechnik, die meisten sind deutlich kürzer und überbrücken immer irgendwelche lokalen Probleme."
Ein möglicher Ausweg aus diesem Dilemma wäre der Übergang von Wechselstrom zu Gleichstrom.
"Weil, da haben Sie die Blindleistungsproblematik nicht. Also mit Gleichstrom können Sie eigentlich unbegrenzte Kabellängen auch zum Transport einsetzen."
Allerdings müssten Netzbetreiber für solche Höchstspannungs-Gleichstromleitungen Gleich- und Wechselrichterstationen am Anfang und Ende bauen lassen, um aus dem Wechselstrom erst einmal Gleichstrom zu machen. Das verteuert den Bau; in der Regel rechnen Experten, dass sich Höchstspannungs-Gleichstrom-Übertragung ab einer Entfernung von 1000 Kilometern lohnt. So lang ist in Deutschland aber keine Stromleitung.
Eine andere Möglichkeit wäre, für den Transport auf supraleitende Kabel zu setzen. Die Notwendigkeit, große Umrichterstationen zu bauen, entfiele, der Strom ließe sich ohne Verluste übertragen – dafür müsste aber die Stromleitung permanent gekühlt werden. Zudem ist diese Technik nicht serienreif für Fernübertragungen.