Energie-Glossar · H
Hochspannungs-Gleichstromübertragung (HGÜ)
Die Hochspannungs-Gleichstromübertragung (HGÜ) ist eine Technik zur verlustarmen Übertragung großer elektrischer Leistungen über weite Strecken mit Gleichstrom bei sehr hoher Spannung. In Deutschland ist sie das Rückgrat der großen Nord-Süd-Stromtrassen wie SuedLink, die Windstrom aus dem Norden zu den Verbrauchszentren im Süden transportieren.
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Gleichstrom über große Entfernung
- Wechselstromnetz
- Stromrichter: AC zu DC
- Gleichstromverbindung
- Stromrichter: DC zu AC
Die wichtigsten Informationen zu Hochspannungs-Gleichstromübertragung (HGÜ)
- Überträgt Strom als Gleichstrom bei sehr hoher Spannung – im Gegensatz zum Drehstrom des normalen Übertragungsnetzes
- Geringere Übertragungsverluste als Drehstrom auf langen Strecken, dafür teure Konverterstationen an beiden Enden
- Kerntechnik der deutschen Nord-Süd-Trassen (u. a. SuedLink, SuedOstLink, A-Nord, Ultranet)
- Ermöglicht lange Erdkabel- und Seekabelstrecken, etwa zur Anbindung von Offshore-Windparks
- Leistungsfluss ist innerhalb der technischen Grenzen gezielt steuerbar – hilfreich für Engpassmanagement und Netzstabilität
Wie funktioniert die Hochspannungs-Gleichstromübertragung?
Eine HGÜ-Verbindung wandelt Drehstrom an einer Konverterstation in Gleichstrom um, überträgt ihn über eine Freileitung oder ein Kabel und wandelt ihn am Zielort zurück in Drehstrom. Diese Umrichtung ist der zentrale Unterschied zum konventionellen Übertragungsnetz, das durchgehend mit Wechselstrom (Drehstrom) arbeitet. Die Konverterstationen sind technisch aufwendig und teuer – ihre Wirtschaftlichkeit hängt neben Verlusten auch von Übertragungsleistung, Trassenart und benötigter Steuerbarkeit ab.
Auf langen Strecken spielt die HGÜ ihre Vorteile aus: Im stationären Gleichstromkabel entstehen keine wechselstromtypischen kapazitiven Ladeströme. Das ist besonders bei langen Kabelstrecken vorteilhaft; die AC-Seite der Konverter benötigt dennoch eine passende Blindleistungsregelung. Je nach Systemkonzept sind beispielsweise zwei Hauptleiter möglich. Die Umrichter regeln den Leistungsfluss innerhalb ihrer Betriebs- und Netzgrenzen.
Warum baut Deutschland HGÜ-Trassen für die Energiewende?
Weil Erzeugung und Verbrauch geografisch auseinanderfallen: Windstrom entsteht vor allem im Norden und auf See, große Industrieverbraucher sitzen im Süden und Westen. Die im Bundesbedarfsplan verankerten HGÜ-Vorhaben – darunter SuedLink, SuedOstLink, A-Nord und Ultranet – sollen diese Leistung gebündelt und verlustarm über Hunderte Kilometer transportieren und so Netzengpässe und teuren Redispatch verringern. Für entsprechend gesetzlich gekennzeichnete Gleichstromvorhaben gilt ein Vorrang der Erdverkabelung; Ultranet ist davon ausgenommen, was die Akzeptanz erhöhen soll, die Projekte aber aufwendiger macht.
Auch die Anbindung der Offshore-Windparks in Nord- und Ostsee erfolgt ab einer gewissen Entfernung über HGÜ-Seekabel, ebenso internationale Verbindungen zu Nachbarländern und nach Skandinavien. Die Bundesnetzagentur führt die Bedarfsermittlung und Planungsverfahren für diese länderübergreifenden Trassen nach den Vorgaben des Netzausbaubeschleunigungsgesetzes (NABEG).
Was bedeutet der HGÜ-Ausbau für Stromkunden und Unternehmen?
Kurzfristig kostet der Ausbau Geld, mittelfristig soll er die Systemkosten senken. Die Investitionen in die Gleichstromtrassen fließen über die Netzentgelte in die Strompreise aller Verbraucher ein – sie sind ein wesentlicher Treiber der Übertragungsnetzentgelte. Dem stehen sinkende Kosten für Engpassmanagement gegenüber: Zusätzliche Übertragungskapazität kann Engpässe und Abregelung verringern; wie stark, hängt vom gesamten Netz- und Erzeugungszustand ab.
Für Unternehmen mit hohem Stromverbrauch ist der HGÜ-Ausbau zudem eine Standortfrage: Regionen mit guter Anbindung an die neuen Trassen und an Umspannwerke werden für energieintensive Ansiedlungen – von Rechenzentren bis Elektrolyseuren – attraktiver. Wer langfristige Strombezugsverträge oder Eigenerzeugung plant, sollte den Zeitplan der Trasseninbetriebnahmen im Blick behalten, da sich mit ihnen Netzengpässe und die Häufigkeit von Redispatch-Eingriffen verändern können. Innerhalb der deutschen Gebotszone entstehen dadurch nicht automatisch unterschiedliche regionale Börsenpreise.
Quellen & Verweise
- Bundesnetzagentur — Nebenanlagen und Konverter. netzausbau.de · Abruf
- Bundesnetzagentur — Fragen zum Netzausbau – Technik. netzausbau.de · Abruf
Häufige Fragen zu Hochspannungs-Gleichstromübertragung (HGÜ)
Worin liegt der Hauptvorteil von Gleichstrom gegenüber Drehstrom bei der Übertragung?
Gleichstrom kann auf langen Strecken effizient sein und vermeidet im stationären Kabelbetrieb kapazitive Ladeströme. Leiterzahl und Gesamtverluste hängen vom Systemkonzept ab. Nachteil sind die teuren Konverterstationen an beiden Enden.
Welche großen HGÜ-Projekte entstehen in Deutschland?
Zu den wichtigsten Vorhaben zählen SuedLink, SuedOstLink, A-Nord und Ultranet. Sie sollen Windstrom aus Norddeutschland in die Verbrauchszentren im Süden und Westen transportieren und sind im Bundesbedarfsplan gesetzlich verankert.
Warum werden die deutschen HGÜ-Trassen als Erdkabel gebaut?
Für gesetzlich entsprechend gekennzeichnete Gleichstromvorhaben gilt ein Erdverkabelungsvorrang; Ultranet wird dagegen als Freileitung realisiert, der die Akzeptanz in den betroffenen Regionen erhöhen soll. Technisch ist das mit Gleichstrom gut machbar, da lange Erdkabel bei HGÜ – anders als bei Drehstrom – keine Blindleistungsprobleme verursachen.
Wer bezahlt den HGÜ-Ausbau?
Die Übertragungsnetzbetreiber investieren, refinanzieren sich aber über die von der Bundesnetzagentur regulierten Netzentgelte. Damit tragen letztlich alle Stromverbraucher die Kosten – im Gegenzug sollen Engpasskosten und Redispatch-Aufwand sinken.