Da sich die Kraftwerke in der Regel nicht direkt in den Ballungszentren mit großem Energiebedarf befinden (überlege warum?), muss die elektrische Energie über größere Strecken transportiert werden. Dabei sind die Leistungsverluste umso geringer, je höher die Spannung ist, auf welche die Kraftwerksspannung (6kV - 21kV) in der Fernleitung transformiert wird.
In Europa arbeitet man mit vier verschiedenen Netzen:
Bezeichnung |
Spannung
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gespeist von
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Abnehmer
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Höchstspannungsnetz |
380kV bzw. 220kV
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Großkraftwerken
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Hochspannungsnetz |
110kV
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Kohle- und Wasserkraftwerken1
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große Industriebetriebe
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Mittelspannungsnetz |
20kV oder 10kV
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Windkraftwerken1
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Industriebetriebe; große Warenhäuser; Sendeanstalten
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Niederspannungsnetz |
400V oder 230V
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Fotovoltaikanlagen1
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Haushalte; Handwerksbetriebe; Landwirtschaft
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- Durch das abgestufte Leitungssystem sind in Deutschland die Verluste an elektrischer Energie in den Fernleitungen im Bereich von 2% - 4%.
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In der Elektrizitätswirtschaft arbeitet mit der folgenden Faustformel:
Wirtschaftlich sinnvoller Transportweg in km entspricht der Nennspannung der Leitung in kV. Dies bedeutet z.B., dass eine 110kV-Leitung nicht länger als 110km sein sollte.
Die folgende Abbildung (teilweise entnommen aus der sehr empfehlenswerten CD: Energiewelten) zeigt sehr anschaulich, wie die verschiedenen Netze durch Umspannwerke und Trafostationen miteinander verknüpft sind.
Bild aus "Energiewelten"
Je nach Netz verwendet man verschieden aufgebaute Kabel und Leitungsmasten. Das folgende Bild zeigt ihnen den unterschiedlichen Aufwand bei den Hochspannungsmasten.
Die Freileitungen sind nicht aus Kupfer sondern zum erheblichen Teil aus Aluminium aufgebaut (überlegen Sie warum?). Hier einige Daten:
Art der Leitung
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Querschnitt in mm2
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maximale Stromstärke
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maximale Dauerbelastung
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Niederspannungskabel
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240mm2 Al
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375A
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ca. 240kW
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Mittelspannungskabel
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240mm2 Al
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325A
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ca. 11MW
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Freileitungsseil
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240mm2 Al |
645A
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ca. 120MW
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In Ausnahmefällen kommt es vor, dass Höchstspannungsleitungen unter Boden verlegt werden müssen. Der finanzielle Aufwand hierfür ist ca. zehnmal so hoch wie der Bau einer entsprechenden Freileitung. Außerdem dauert das Auffinden und die Beseitigung von Störungen bei Bodenkabeln erheblich länger als bei Freileitungen.
![]() Schnitt durch ein Freileitungsseil |
![]() Höchstspannungs-Bodenkabel |