Der Schlüssel für grossräumige Verbindung von Last- und Produktionszentren

Die konventionelle Stromübertragung mit Drehstromleitungen ist für Transportdistanzen bis einige 100 Kilometer gut geeignet. Doch die Anforderungen wandeln sich: Neue Energien wie Sonne und Wind werden wichtiger.

Die grössten Quellen erneuerbarer Energie befinden sich aber häufig weit entfernt von den Verbrauchszentren. Ausserdem steigt die Nachfrage für Langstreckenübertragungen auch als Folge des wachsenden Energiebedarfs der Entwicklungs- und Schwellenländer.

Mit der herkömmlichen Übertragungstechnik lassen sich grosse Strommengen über sehr grosse Distanzen (von 1000 Kilometern und mehr) aus physikalischen Gründen gar nicht übertragen, das Netz würde instabil und zusammenbrechen.

Die moderne Variante einer bereits seit 1882 bekannten, aber lange Zeit kaum genutzten Technik soll Abhilfe schaffen: die Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung, kurz HGÜ. Wie bei der Stromversorgung mit Batterie fliesst bei der HGÜ ein Gleichstrom durch die Leitung. Ausserdem sind die Verluste der Übertragung (ohne Berücksichtigung der Verluste in den Umrichterstationen) nur etwa halb so gross wie bei der klassischen Technologie.

Auch der Platzbedarf einer HGÜ-Leitung ist kleiner, weil bei einem baulich vergleichbaren Übertragungssystem praktisch die doppelte Leistung transportiert werden kann. Zudem ermöglicht die HGÜ eine präzise Steuerung des Lastflusses, was der Effizienz und Zuverlässigkeit des Netzes dient.

Die HGÜ hat allerdings ihren Preis: In aufwändigen Umrichterstationen, die viel Platz benötigen und Emissionen verursachen, muss der Wechselstrom vor dem Antritt der Reise gleichgerichtet und nach der Ankunft am Ziel wieder in Wechselstrom umgewandelt werden. Für die Feinverteilung ist nach wie vor das Wechselstromnetz erforderlich.

Die HGÜ ist deshalb sinnvoll für Fernverbindungen: Sie eignet sich für leistungsstarke Punkt-Punkt-Verbindungen als Seekabel ab ca. 50 Kilometer Länge und für Freileitungen ab mehreren 100 Kilometern. Sie ist auch geeignet  für die Netzanbindung von Windparks, deren schwankende Produktion ansonsten die Netzstabilität stören könnte.

Die Gleichstromübertragung nährt auch die Hoffnung, dass sich Solarstrom aus der afrikanischen Wüste in Zukunft wirtschaftlich nach Europa transportieren lässt. Die Entwicklung von HGÜ-Netzen ist hingegen noch nicht vollzogen.

In Europa wurden im vergangenen Jahrzehnt gegen 20 HGÜ-Verbindungen gebaut, darunter die mit 580 Kilometern weltweit längste Unterwasser-Stromübertragungsleitung zwischen dem norwegischen und niederländischen Netz (NorNed) mit einer Leistung von ca. 700 Megawatt.