Nach Fukushima in Japan ist in Deutschland die Diskussion um einen Umstieg auf alternative Energie entbrannt. Ein Problem dabei: Der Transport von Strom über weite Strecken. Denn große Solarfarmen und Windkraftanlagen verlangen weite Transportstrecken für die Energie.
In Österreich wird die Energie auch ohne Kernkraft in den meisten Fällen relativ nah am Kunden produziert. Ein Deutschland, das auf Ökostrom baut, bräuchte aber mehr und längere Transportleitungen für seinen Strom. Dadurch wird der so genannte Leitungsverlust zu einem Thema. Was hat es damit auf sich?
Christian Neubauer von Wien Energie Stromnetz erklärt das Prinzip:
Energieleben: Herr Neubauer, beim Transport von Strom kommt es zu Leitungsverlusten, das heißt, es kommt weniger beim Kunden an als produziert wird, und je größer die Strecke, desto größer der Verlust. Unsere Frage: Wie geht man mit diesem Problem um?
Christian Neubauer: Energieversorgung ist am sinnvollsten, wenn ich auf dem Weg vom Kraftwerk zum Haushalt möglichst geringe Verluste habe. Stellen Sie sich vor, Sie haben ein Nachttischlamperl in Wien und ein Verlängerungskabel nach Vorarlberg – wenn Sie dort den Strom anschließen, leuchtet die Lampe sicherlich nicht. Die Ursache ist die Physik; genauer: der Leitungswiderstand. Deshalb haben wir ein System dahinter, das möglichst umweltfreundlich den Strom von A nach B transportiert.
Energieleben: Wie sieht dieses System aus?
Christian Neubauer: Das kann man sich ungefähr so vorstellen wie ein Straßennetz. Es gibt Autobahnen, Schnellstraßen und Bundesstraßen. Das Hochspannungsnetz transportiert große Leistungen über große Distanzen – dort haben wir bis zu 380 Kilovolt – bis direkt zum Haushalt – dort liefern wir 230 Volt.
Energieleben: Woher kommen die Leitungsverluste genau, und wie kann man sie verhindern?
Christian Neubauer: Wenn man von Supraleitungen absieht, die noch im Entwicklungsstadium sind, so gibt es auf jeder Leitung einen Verlust. Man kann diese Verluste natürlich minimieren, das heißt man optimiert die Übertragungsspannung. Um große Leistungen zu übertragen, über große Entfernungen, verwendet man hohe Spannungen. Für kleinere Leistungen, über kürzere Distanzen, sinkt die Spannung.
Energieleben: Ist es theoretisch möglich, dass man durch mehrere Umspannwerke die Leistung immer wieder nach oben kurbelt, so dass am Ende ein sehr minimaler Verlust steht?
Christian Neubauer: Man versucht gleich am Anfang, dort wo die Erzeugung ist, in eine möglichst hohe Spannung zu gehen, damit die hohe Leistung, die ja transportiert werden soll, möglichst verlustfrei transportiert wird. Erst beim Endkunden geht man mit der Spannung wieder herunter, damit die Leitungsverluste möglichst gering sind.
Jede nicht verbrauchte Kilowattstunde ist natürlich die beste Kilowattstunde. Dafür haben wir in Wien das Wien Energie Haus, wo uns Experten zeigen, wie man Energie am besten sparen kann.
Physik: Das Ohmsche Gesetz
Der elektrische Widerstand ist in der Elektrotechnik ein Maß dafür, welche elektrische Spannung erforderlich ist, um einen bestimmten elektrischen Strom durch einen elektrischen Leiter fließen zu lassen.
Die elektrische Ladung war seit Coulomb bekannt, die elektrische Spannung seit Volta und die Wirkung des elektrischen Stromes seit Ampère. Ein entscheidender Faktor fehlte aber: Das Verständnis über die Gesetze es elektrischen Widerstandes in Leitungen. Georg Simon Ohm (1789 – 1854) verdanken wir die genaue Berechnung der Zusammenhänge und damit die Grundlage der heutigen Energieübertragung mit Überlandleitungen.
Im folgenden Video wird die Übertragung mit Leitungen anschaulich erklärt.
Die Übertragungsverluste sind also in jedem Fall nicht zu vermeiden – weder mit erneuerbaren Energien noch mit Atomenergie. Energie sparen und sorgfältig damit haushalten ist letzten Endes die beste Unterstützung für eine Zukunft mit einer alternativen und nachhaltigen Energiewirtschaft.
