Warum kann Gleichstrom nicht über weite Strecken transportiert werden?

Warum kann Gleichstrom nicht über weite Strecken transportiert werden? – Ein Irrtum und die Vorteile von HGÜ

Der Satz “Gleichstrom kann nicht über weite Strecken transportiert werden” ist ein verbreiteter, aber irreführender Mythos. Tatsächlich ist die Hochspannungs-Gleichstromübertragung (HGÜ) ein leistungsfähiges Werkzeug, um Strom über große Distanzen effizient zu transportieren. Der scheinbare Widerspruch liegt in der Tatsache, dass traditionelle Gleichstrom-Übertragungssysteme für den Transport über weite Strecken deutlich weniger geeignet waren als Wechselstrom.

Das Problem lag nicht an der Natur des Gleichstroms selbst, sondern an den technischen Möglichkeiten der damaligen Zeit. Frühzeitige Gleichstrom-Systeme hatten erhebliche Herausforderungen, wie z.B. den Aufbau und die Wartung komplexer Gleichrichter- und Umformerstationen für die Umwandlung des Stroms. Die Erzeugung von Gleichstrom in ausreichender Leistung für große Übertragungsstrecken stellte ebenfalls eine Herausforderung dar.

Der entscheidende Fortschritt war die Entwicklung effizienter Umrichter und die damit verbundene Möglichkeit, Gleichstrom hoch zu spannen. Die Hochspannung reduziert den Stromfluss in den Leitungen und somit die ohmschen Verluste. Im Gegensatz zu Wechselstrom, der durch die Induktivität und Kapazität der Leitungen Verluste erfährt, verliert Gleichstrom bei idealer Ausführung deutlich weniger Energie über große Strecken. HGÜ-Systeme nutzen diese Vorteile und ermöglichen eine wirtschaftlichere und effizientere Stromübertragung über große Entfernungen.

Die Vorteile von HGÜ gegenüber Wechselstrom (AC) liegen in:

• Minimierung der ohmschen Verluste: Hochspannungs-Gleichstromsysteme können den Stromfluss auf der Übertragungsleitung niedrig halten, was die ohmschen Verluste reduziert.
• Vermeidung von kapazitiven und induktiven Verlusten: AC-Übertragungsleitungen unterliegen Verlusten durch Kapazitäten und Induktivitäten, die in HGÜ-Systemen minimiert werden.
• Höhere Übertragungsleistung: Mit HGÜ-Systemen ist es möglich, größere Strommengen über größere Entfernungen zu transportieren.
• Verbesserte Stabilität: HGÜ-Systeme können besser mit Schwankungen im Netz umgehen.

Die Zukunft der Energieversorgung liegt in leistungsstarken HGÜ-Systemen, die Schlüsselrolle bei der Integration dezentraler Energieerzeugung (wie Wind- und Solaranlagen) in bestehende Stromnetze spielen. Die Übertragung großer Strommengen über Kontinente hinweg, die Versorgung von Insel- und Bergregionen sowie der Ausbau erneuerbarer Energien werden zunehmend auf HGÜ-Systemen beruhen. Die Entwicklung neuer Technologien und Materialien ermöglicht es HGÜ-Systeme effizienter und wirtschaftlicher zu gestalten, was die Akzeptanz und den Ausbau dieser Technologie weiter vorantreibt.