Energieeffizienz : Groß angelegte Netze sparen teure Speicher

Seit bald einem Jahrhundert kämpfen die Elektrizitätsversorger mit dem gleichen Problem: Große Kraftwerke können zwar zuverlässig viel Strom bereitstellen, liegen aber weit ab vom Schuss.

Anfang des 20. Jahrhunderts brauchte das Ruhrgebiet jede Menge Elektrizität, große Wasserkraftwerke aber rentieren sich nur bei extremen Höhenunterschieden und entstanden daher in den Alpen und im Schwarzwald. Nicht viel anders ist die Situation heute: Über der Nordsee gibt es reichlich Wind, daher werden dort Windkraftanlagen gebaut. Die großen Stromverbraucher sitzen dagegen eher im Süden der Republik.

Lösen ließe sich das Problem mit einer Höchstspannungsleitung wie sie 1924 und 1928 von Vorarlberg in Österreich quer durch Oberschwaben bis in die Nähe von Köln gebaut wurde. Je länger aber die Leitung, desto mehr Elektrizität geht verloren. Legt man höhere Spannungen an, verringern sich die Verluste: Nach hundert Kilometern fehlen bei einer Spannung von 110 Kilovolt – das sind 11 0 000 Volt – schon sechs Prozent des Stroms. Legt man 800 Kilovolt Spannung an, verliert man nur noch ein halbes Prozent. Über große Entfernungen sind daher in Westeuropa heute 220 oder 380 Kilovolt üblich. In Nordamerika und Russland gibt es Netze mit mehr als 700 Kilovolt Spannung. Höhere Spannungen rentieren sich dagegen wegen des hohen Isolier-Aufwands kaum.

Heute verkabeln insgesamt rund 35 000 Kilometer Höchstspannungsleitungen die verschiedenen Regionen Deutschlands miteinander. Allerdings orientieren sich die Trassen immer noch am 20. Jahrhundert: mit großen Kraftwerkblöcken an den Flüssen, während das Land längst an der Umstellung auf nachhaltige Energie arbeitet. Zwischen den Windparks in der Nord- und Ostsee und den Verbrauchern im Binnenland muss also ein neues Höchstspannungsnetz gebaut werden.

Reichen dürfte das aber kaum, denn Wind- und Sonnenenergie haben einen erheblichen Nachteil im Vergleich zu Kohle- oder Kernkraftwerken: Bei Flaute oder in der Nacht liefern sie keinen Strom. Zwar könnte man bei strahlend blauem Himmel oder kräftiger tagelanger Westwindlage mehr Strom gewinnen als aktuell benötigt. Aber das Speichern dieser Elektrizität ist relativ teuer. Als Alternative schlagen Energieexperten daher ein weitmaschiges Stromnetz von Höchstspannungsleitungen zwischen allen Teilen Europas und den angrenzenden Regionen vor. Flauten treten nämlich normalerweise nicht gleichzeitig an der Nordsee, in den Ebenen Kasachstans und in den Bergen Marokkos auf. Daher liefern in solchen kontinentalen Verbundnetzen immer etliche Windanlagen Strom. Das gilt auch für Sonnenenergie – weil die Sonne in Marokko erst untergeht, wenn in Kasachstan die Nacht schon halb vorbei ist. Ein solches Netz zwischen Saudi-Arabien, Sibirien, Island und dem Senegal spart teure Speichersysteme und hält die Strompreise im Rahmen.

Bei so langen Wegen aber sind die Verluste der heute üblichen Drehstromleitungen zu hoch. Gleichstrom lässt sich dagegen über große Entfernungen mit geringeren Verlusten übertragen. Die Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) ist längst Stand der Technik. Das Baltic Cable überträgt zum Beispiel seit 1994 über 262 Kilometern mit einer Spannung von 450 Kilovolt Gleichstrom zwischen Mitteleuropa und Skandinavien. Mit ähnlicher Technik verbindet das 170 Kilometer lange Kontek-Kabel seit 1995 die dänische Insel Seeland mit Rostock. Und seit 2008 gibt es eine 580 Kilometer lange Gleichstromleitung zwischen Norwegen und den Niederlanden. Das Ganze funktioniert natürlich auch mit Freileitungen. Das beweist eine 1418 Kilometer lange 800-Kilovolt-HGÜ-Leitung im Süden Chinas, die im Juni 2010 in Betrieb genommen wurde. Roland Knauer

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