Edison hatte recht: Hochspannungs-Gleichstromübertragung liegt im Trend

Die Hochspannungs-Gleichstromübertragung (HVDC) verliert rund 3 % der Energie pro 1.000 km, gegenüber 6 %-10 % bei Wechselstrom, und lohnt sich ab etwa 600 km bei Freileitungen und 50 km bei Seekabeln. Das ist keine Rückkehr in die Vergangenheit: Es ist eine andere Technologie, entwickelt um große Leistung über große Entfernungen zu transportieren.

Der Stromkrieg, der Ende des 19. Jahrhunderts entschieden wurde, gewann der Wechselstrom nicht, weil er in allem besser war. Er gewann, weil er sich leichter umspannen und auf Millionen von Kunden verteilen ließ. Dieses Problem ist heute mit Wechselstrom weiterhin gelöst, und deshalb wird sich das häusliche Stromnetz nicht ändern. Was sich geändert hat, ist etwas anderes: die Entfernung, über die wir Strom transportieren wollen.

## Warum Gleichstrom weniger Energie verliert

In einer Wechselstromleitung fließt der Strom nicht nur durch das Zentrum des Kabels. Bei 50 oder 60 Hertz konzentriert er sich tendenziell auf die äußere Schicht des Leiters – ein Phänomen, das als Skineffekt bekannt ist und den nutzbaren Querschnitt verringert sowie den effektiven Widerstand erhöht. Bei Gleichstrom verschwindet dieser Effekt, und der Strom verteilt sich gleichmäßig über den gesamten Querschnitt des Kabels.

Es gibt einen zweiten, weniger intuitiven Grund. Wechselstrom transportiert nicht nur Nutzleistung: Er bewältigt zudem Blindleistung, die keine Arbeit verrichtet, aber mehr Stromfluss erzwingt und Spannungsabfälle sowie Mehrverbrauch verursacht. Gleichstrom bewegt nur Wirkleistung. Hinzu kommt, dass bei Erd- und Seekabeln Wechselstrom zusätzliche Verluste durch Wirbelströme und durch die Isolierung selbst verursacht, die als Wärme abgegeben werden.

Das Ergebnis sind Verluste von rund **3 %** pro **1.000 km** bei HVDC, gegenüber geschätzten **6 %-10 %** bei Wechselstrom über die gleiche Entfernung. Anders ausgedrückt: **30 %** bis **40 %** weniger Verluste als bei einer vergleichbaren Wechselstromleitung.

## Ab welcher Entfernung es sich lohnt

Gleichstrom hat einen Kostenfaktor, den Wechselstrom nicht hat: Der Strom muss an beiden Enden umgewandelt werden. Die Umrichterstationen am Anfang und Ende sind teuer, was kurze Strecken belastet. Die wirtschaftliche Frage lautet nicht, wer weniger verliert, sondern ab welcher Entfernung die Einsparungen bei Verlusten und Kabeln diese Stationen bezahlen.

Als Schwelle gelten etwa **600 km** bei Freileitungen und **50 km** bei See- und Erdkabeln. Darunter bleibt Wechselstrom die vernünftige Option. Darüber beginnt Gleichstrom zu gewinnen, und je länger die Strecke, desto klarer der Vorsprung.

## Woher der Strom kommt, verändert die Rechnung

Jahrzehntelang setzte sich Wechselstrom durch, weil die Erzeugung nahe am Verbrauch lag und die Spannungswandlung trivial war. Heute entstehen Offshore-Windparks weit vor der Küste, und große Solar- und Windressourcen befinden sich in Regionen, die nicht mit den Verbrauchszentren übereinstimmen. Je weiter entfernt erzeugt wird, desto mehr wiegt jeder Prozentpunkt Verlust.

Das erklärt, warum HVDC keine Seltenheit mehr ist. Sie ersetzt das Wechselstromnetz, das zu den Haushalten führt, nicht: Sie ergänzt es auf den Strecken, auf denen der Transport von Elektronen über Hunderte oder Tausende von Kilometern teuer wird. Der Gleichstrom kommt nicht zurück, um sich alles zu nehmen. Er kommt zurück, um sich die langen Strecken zu nehmen.

## Das Wichtigste

- HVDC verliert rund **3 %** pro **1.000 km**; Wechselstrom zwischen **6 %** und **10 %**.
- Gleichstrom reduziert die Verluste um **30 %** bis **40 %** gegenüber einer vergleichbaren Wechselstromleitung.
- Die Wirtschaftlichkeitsschwelle liegt bei etwa **600 km** bei Freileitungen und **50 km** bei Seekabeln.
- Bei Wechselstrom konzentriert der Skineffekt bei **50/60 Hz** den Strom an der Oberfläche des Leiters und erhöht den effektiven Widerstand.
- Die Umrichterstationen am Anfang und Ende verteuern HVDC und amortisieren sich nur über lange Distanzen.