Was sind Hochspannungsleitungen?

In der Steckdose zu Hause kommt der Strom mit einer Spannung von 230 Volt (230 V) an. Für den Transport dorthin werden jedoch weit höhere Spannungen verwendet. Bis zu 380.000 Volt (380 kV) tragen die Überlandleitungen für den Stromtransport von den Kraftwerken zu den Städten und Ballungsgebieten.

Video: Stromleitungen und Strahlenschutz

Transport

Der Stromtransport mit Hochspannung ist effizienter als mit niedriger Spannung, da weniger Energie verloren geht. Trotzdem kann die Spannung nicht unbegrenzt erhöht werden.

Die Festlegung der Spannungshöhe einer Leitung erfolgt anhand der Länge der Übertragungsstrecke und der benötigten Leistung bei den Stromempfängern.

Gleich- und Wechselstrom

Am Anfang des 20. Jahrhunderts gab es Hochspannungsnetze nur mit Wechselstrom. Anders als Gleichstrom wechselt dieser in Westeuropa 100 Mal pro Sekunde die Richtung. Das ergibt eine Frequenz von 50 Hertz (50 Hz).

Heute ist es möglich, Hochspannungsnetze auch mit Gleichstrom zu betreiben. Dabei wird der Energieverlust vermieden, der bei Wechselstrom entsteht. Somit ist für lange Transportstrecken die Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) eine gute Alternative. In Westeuropa wird sie vor allem bei der Stromübertragung mit Seekabeln eingesetzt.

Freileitung und Erdkabel

380 kV Freileitungs-Trasse

Für den Stromtransport über Land werden überwiegend Freileitungen, aber auch Erdkabel verwendet.

Bei Freileitungen dienen die an den Masten geführten Leiterseile zum Stromtransport. Da die Leiterseile – anders als beim Kabel – nicht von einer isolierenden Schicht umgeben sind, hängen sie außerhalb der Reichweite von Personen. Hoch- und Höchstspannungsleitungen sind in Deutschland überwiegend als Freileitungen ausgeführt. Der regionale Transport erfolgt oft noch über Niederspannungsfreileitungen, wobei die Häuser meist über Dachständer versorgt werden.

Um zu erkennen, für welche Spannungshöhe eine Freileitung genutzt wird, kann als erster Anhaltspunkt die Mastkonstruktion dienen:

• Hoch- und Höchstspannungsleitungen werden üblicherweise an hohen Stahlgittermasten geführt,
• für Nieder- und Mittelspannungsleitungen werden eher kleinere Holz-, Beton- oder Stahlrohrmasten verwendet.

Den zweiten Anhaltspunkt liefert die Eingrenzung der Spannungsebene durch einen genauen Blick auf die Leiterseile:

• Höchstspannungsleitungen:

  Bei 220 kV-Leitungen werden gebündelte Leiter oft aus zwei, bei 380 kV-Leitungen aus drei oder vier eng parallel zueinander geführten Einzelseilen verwendet. In regelmäßigen Abständen sind Abstandhalter zwischen den Einzelseilen angebracht (wie z. B. in dem Bild der 380 kV Freileitungs-Trasse zu erkennen ist).

• Hochspannungsleitungen:
  Für eine Spannung von 110 kV werden Bündelleitungen deutlich seltener verwendet.

Erdkabel können einen oder mehrere Leiter enthalten, die jeweils einzeln durch eine Isolierung vor gegenseitiger Berührung geschützt sind. Dadurch liegen die Leiter in einem viel geringeren Abstand zueinander als bei Freileitungen. Erdkabel werden bei niedriger Spannung vor allem für Haus- und Gewerbeanschlüsse genutzt. Sie werden aber auch immer häufiger für den Stromtransport über große Entfernungen als Höchstspannungsleitungen verwendet.

Anwendung finden auch gasisolierte Übertragungsleitungen (GIL), die in Deutschland bisher nur auf sehr kurzen Strecken eingesetzt werden, z. B. beider Ausleitung aus Innenräumen von Schaltanlagen. Gasisolierte Übertragungsleitungen bestehen aus einem inneren Aluminiumleiter, der in regelmäßigen Abständen auf Stütz- oder Scheibenisolatoren in einem Aluminiumrohr geführt wird. Zur Isolierung wird das Rohr mit einem Gas befüllt.