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HGÜ-Leitungen

Über diesen Artikel

Lesezeit

3 Minuten

Veröffentlichung

07.09.2021

Letztes Update

21.09.2021

Aufbau von HGÜ-Leitungen und HGÜ-Trassen in Deutschland

Inhalt des Wiki-Artikels

HGÜ steht als Abkürzung für Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung. Der wachsende Anteil erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung in Deutschland stellt neue Anforderungen ans Stromnetz. Mittels HGÜ-Leitungen kann Gleichstrom (DC) über weite Strecken transportiert werden, ohne dass dabei so große Energieverluste wie bei der bislang etablierten Wechselstromtechnik auftreten.

Aufbau und Funktionsweise der HGÜ-Kabel

Mit der HGÜ-Technik kann Strom über mehrere hundert Kilometer und mit entsprechender Ausstattung auch über einige tausend Kilometer hinweg übertragen werden. Ein Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsnetz besteht vor allem aus HGÜ-Leitungen, Leistungsschaltern, Umrichtern und Leistungskondensatoren, die Spannungsspitzen aufnehmen und die konvertierten Signale glätten. Mit HGÜ-Leitungen ist es möglich, Spannungen von bis zu einem Megavolt (MV) und Leistungen von mehreren tausend Megawatt (MW) zu übertragen. HGÜ-Kabel gibt es in verschiedenen Ausführungen:

  • Freileitungen
  • Erdkabel
  • Seekabel

Erd- und Seekabel mit HGÜ-Leitungen haben einen Durchmesser zwischen fünf und 20 cm. Seekabel werden verlegt, um Länder oder Kontinente miteinander zu verbinden oder um Offshore-Windenergieanlagen ans Festland anzubinden. Im Gegensatz zu Wechselstrom (AC) fließt Gleichstrom in nur eine Richtung. Bei der Übertragung von elektrischer Energie durch HGÜ-Kabel entstehen statische Magnetfelder und elektrische Felder, beide mit einer recht geringen Feldstärke. Besonders gut sind die Felder bei Erdkabeln abgeschirmt, bei denen Kabelisolation, die Schirmung und das Erdreich dafür sorgen, dass die Feldstärke an der Erdoberfläche kaum messbar ist.

Vorteile von Gleichstrom- gegenüber Wechselstromleitungen

Der größte Vorteil von Gleichstrom- gegenüber Wechselstromleitungen ist, dass mit ihnen Strom mit wesentlich geringeren Verlusten über weite Strecken transportiert werden kann. Mit der herkömmlichen Wechselstromtechnik geht auf einem Transportweg über mehrere hundert Kilometer sehr viel elektrische Energie verloren. Das liegt daran, dass Wechselstrom fünfzigmal pro Sekunde die Richtung ändert und bei jeder Richtungsänderung etwas Energie verlorengeht. Wird Strom über Hunderte von Kilometern transportiert, addieren sich die Verluste. Gleichstrom fließt dagegen nur in eine Richtung, so dass deutlich weniger Energie als beim Transport von Wechselstrom verlorengeht. Abhängig von der Länge der Leitung fallen die Übertragungsverluste bei HGÜ-Leitungen um 30 bis 50 Prozent geringer aus als bei Hochspannungswechselstromleitungen. Zudem produzieren viele Erneuerbare-Energien-Anlagen prinzipbedingt Gleichstrom – bei Einspeisung in eine Gleichstromleitung muss der Strom vorher nicht umgewandelt werden.

HGÜ-Leitungen in Deutschland

Das Übertragungsnetz in Deutschland besteht noch zu einem großen Teil aus Leitungen, durch die Wechselstrom fließt. Bei oberirdisch verlegten Höchstspannungstrassen sind Wechselstromleitungen bislang die Regel, da sie kaum störanfällig und relativ kostengünstig sind. Im Rahmen der Energiewende sind Modernisierungen und der Ausbau des Netzes geplant. Vor allem von den großen Offshore-Windparks in der Nordsee und der Ostsee muss viel Strom in den Süden Deutschlands transportiert werden, wo der Strombedarf am größten ist. Deshalb werden inzwischen über weite Strecken HGÜ-Leitungen geplant. Bislang gibt es in Deutschland hauptsächlich Seekabel mit HGÜ-Leitungen, die der Anbindung von Offshore-Windenergieanlagen oder Inseln dienen oder eine Verbindung zu anderen Ländern herstellen. Die Übertragungsnetzbetreiber haben in ihrem Netzentwicklungsplan festgehalten, dass ein hoher Bedarf an HGÜ-Leitungen in Deutschland besteht, um Strom vom Norden in den Süden zu übertragen. Projekte mit langen HGÜ-Trassen sind zum Beispiel SuedLink und SuedOstLink.

HGÜ-Trassen SuedLink und SuedOstLink

Als Stromautobahnen sollen die HGÜ-Trassen SuedLink und SuedOstLink dienen. Bei beiden werden HGÜ-Leitungen in Form von Erdkabeln verlegt. Mit dem „Gesetz zur Änderung von Bestimmungen des Energieleitungsbaus“ hat die Bundesregierung 2015 beschlossen, dass bei der Installation von HGÜ-Leitungen Erdkabel Vorrang vor Freileitungen haben. So sind einerseits die Kabel besser abgeschirmt und andererseits wird das Landschaftsbild weniger beeinträchtigt.

SuedLink

SuedLink ist ein Projekt der Übertragungsnetzbetreiber TenneT und TransnetBW. Es umfasst die Realisierung von zwei HGÜ-Leitungen, die zwischen dem schleswig-holsteinischen Wilster dem Umspannwerk Bergrheinfeld/West im nördlichen Bayern sowie Brünsbüttel in Schleswig-Holstein und dem Umspannwerk Großgartach im baden-württembergischen Leingarten verlaufen. Die beiden HGÜ-Trassen werden gleichzeitig gebaut. TenneT ist für den nördlichen Abschnitt und den Konverter in Bergrheinfeld/West zuständig, TransnetBW hat die Verantwortung für den südlichen Abschnitt. Über den Suedlink soll Strom von den Offshore-Windparks in der Nordsee bis zu den Ballungszentren am Main und Neckar in Süddeutschland fließen. Die als Erdkabel verlegten HGÜ-Leitungen sollen eine Kapazität von jeweils zwei Gigawatt (GW) haben.

SuedOstLink

Über die HGÜ-Leitungen des SuedOstLinks soll elektrische Energie vom Nordosten Deutschlands in den Süden transportiert werden. Für das Projekt sind die Übertragungsnetzbetreiber 50Hertz und TenneT verantwortlich. 50Hertz baut den nördlichen Teil der HGÜ-Trasse, TenneT den südlichen. Der SuedOstLink verläuft zwischen dem nahe bei Magdeburg gelegenen Wolmirstedt in Sachsen-Anhalt und Isar bei Landshut in Bayern. Die HGÜ-Trasse ist rund 540 Kilometer lang. Im Bundesbedarfsplan ist neben dem SuedOstLink eine weitere HGÜ-Leitung vorgesehen, die von Klein Rogahn bei Schwerin in Mecklenburg-Vorpommern nach Isar führt. Sie soll im Landkreis Börde auf den SuedOstLink treffen. Geplant ist, dass beide HGÜ-Leitungen mit 525 Kilovolt (KV) Spannung je 2000 Megawatt Strom übertragen sollen. Von der EU wurde der SuedOstLink als „Projekt von gemeinsamen Interesse“ (PCI) eingestuft, das bedeutet: Die HGÜ-Trasse spielt eine wichtige Rolle für die weitere Verbesserung der Versorgungssicherheit und den Ausbau der erneuerbaren Energien in Europa. Die HGÜ-Leitungen werden mittels des EU-Fonds Connecting Europe Facility (CEF) gefördert.

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