Da elektrischer Strom also üblicherweise nicht dort „gebraucht“ wird, wo er produziert wird, muss Strom transportiert werden. Für Stromleitungen stehen dabei unterschiedliche Möglichkeiten zur Verfügung, ober- wie unterirdische.
Spannungsebenen
Stromnetze teilt man nach der Spannung ein, bei der sie
Strom übertragen:
- Höchstspannung: In der Regel 220 kV oder 400 kV. In Kanada und in den USA werden 735 kV und 765 kV verwendet. Eine 1150-kV-Leitung führt vom Kraftwerk Ekibastus (Kasachstan) zur Stadt Elektrostal (Russland). Sie wird heute jedoch mit 400 kV betrieben. Mit der Höhe der Spannung steigen auch die Verluste durch Koronaentladung
- Hochspannung: 50 kV bis 150 kV
- Mittelspannung: 6 kV bis 30 kV. Für Netze mit hohem Freileitungsanteil, ausgedehnten ländlichen Regionen und bei neuen Installationen sind 20 kV bis 25 kV üblich. In städtischen Regionen, wo teilweise noch ältere Erdkabel in Papier-Blei-Ausführung mit Aluminium als Strom-Leiter dienen, deren Austausch teuer ist, wird eine niedrigere Mittelspannung mit 10 kV eingesetzt
- Niederspannung: 230 V oder 400 V. In der Industrie sind auch andere Niederspannungen üblich, zum Beispiel 500 V oder 690 V in IT-Netzen.
Die
Höchst-, Hoch- und Niederspannungen sind für Westeuropa
weitgehend standardisiert. Bei der Mittelspannung ist das
zu aufwändig, da man sehr viele alte Erdkabel uneinheitlicher
Spannung austauschen müsste.
Funktion
der einzelnen Netze
- Das Höchstspannungsnetz ist ein Übertragungsnetz. Es verteilt die von Gas- und Kohlekraftwerken, aber auch Wasserkraftwerken eingespeiste Energie landesweit an Transformatoren, die nahe an den Verbrauchsschwerpunkten liegen. Diese Kraftwerke übernehmen die Grundlastversorgung. Auch ist es über sog. Kuppelleitungen an das internationale Verbundnetz angeschlossen.
- Das Hochspannungsnetz sorgt für die Grobverteilung von elektrischer Energie. Leitungen führen hier in verschiedene Regionen, Ballungszentren oder große Industriebetriebe. Abgedeckt wird ein Leistungsbedarf von 10 bis 100 MW.
- Das Mittelspannungsnetz verteilt den Strom an die Transformatorstationen des Niederspannungsnetzes oder Einrichtungen wie zum Beispiel Behörden, Schulen oder Fabriken. Stadtwerke, die ebenfalls Kraftwerke oft auch mit Kraft-Wärme-Kopplung betreiben, speisen ihren Strom in dieses Netz.
- Die Niederspannungsnetze sind für die Feinverteilung zuständig. Die Mittelspannung wird auf 400 V bzw. 230 V transformiert und damit werden Haushalte, Industrie, Gewerbe und Verwaltungen versorgt.
Die
elektrische Energie kann in diesen Größenordnungen nur
drahtgebunden über Hochspannungsleitungen
übertragen
werden. Für diese Aufgabe stehen Freileitungen und
Erdkabel zur
Verfügung. Hierbei haben beide Systeme Vor- und
Nachteile.