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Gleichstromleitungen (HGÜ/HVDC)

Für sehr lange Übertragungswege existiert neben der üblichen Hochspannungs-Drehstrom-Übertragung (HDÜ; HVAC) auch die Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ; HVDC) mit sehr geringen Leitungsverlusten. Eine HGÜ-Verbindung besteht im Wesentlichen aus einer Gleichrichterstation, in der die Wechselspannung des konventionellen Stromnetzes in Gleichspannung gewandelt wird, einer Transportleitung und einer Wechselrichterstation am anderen Ende, in der die ankommende Gleichspannung wieder in Wechselspannung gewandelt wird.
Die Leitungen können als Freileitungen oder Erdkabel über Land gehen oder als Seekabel im Wasser verlegt sein.

Typischer Anwendungsfall sind Seekabel (Verlegung unter Wasser ab etwa 70 km Länge). HGÜ-Strecken arbeiten derzeit (Stand: 2012) mit Spannungen bis ± 800 kV und bieten eine Übertragungsleistung von bis zu 5000 MW über 1500 km (z. B. Yunnan–Guangdong HVDC in China). Je höher die Spannung ist, desto geringer fallen die Transportverluste aus und desto mehr Energie kann über die Leitung übertragen werden.

Die folgende Übersicht zeigt verschiedene Vor- und Nachteile von Gleichstromkabeln für den Hoch- und Höchstspannungsbereich. Sie erhebt aber keinen Anspruch auf Vollständigkeit:

Vorteile:

  • bei großen Entfernungen (ab rd. 600 km) wirtschaftlicher als Freileitungen im Drehstrombetrieb; im Wasser wegen der hohen kapazitiven Verluste von Wechselspannungsleitern bereits bei deutlich kürzeren Entfernungen wirtschaftlicher als Drehstromkabel
  • verlustarmer Transport über große Entfernungen möglich
  • keine Blindleistungskompensation erforderlich

Nachteile:

  • hoher technischer Aufwand zur Integration ins derzeit vorhandene Stromnetz (teure und technisch aufwändige Stromrichterstationen für Leistungsaus- und Einkopplung ins bestehende Stromnetz notwendig)
  • wirtschaftlich nicht geeignet für kleinräumige Lückenschlüsse und kurze Übertragungsentfernungen