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 Warum verlegt man nicht alle Stromleitungen, so wie die Gasleitungen, einfach unter die Erde?
 Veröffentlicht: 7. Mai 2004

Warum verlegt man nicht alle Stromleitungen, so wie die Gasleitungen, einfach unter die Erde?

Von Ernst Hagenmeyer
LebenslaufHagenmeyer

Hier die Fakten

Die physikalischen und technischen Vorgänge beim Transport von Strom und Gas sind sehr verschieden.

Das Gas, heute fast nur noch Erdgas, ist unter hohem Druck (bis zu ca. 70 bar) in einem Stahlrohr eingeschlossen (Durchmesser bis zu 1 m). Es strömt infolge des Druckabfalls von der Verdichterstation über verschiedene Druckregelstationen bis zum Kunden. Man muss also „nur“ dafür sorgen, daß die Stahlrohre, auch an den Schweißstellen, dem Druck standhalten und gegen äußere Beschädigungen gesichert werden. Deshalb werden sie überall in die Erde eingegraben.

Der elektrische Strom braucht zum Fließen einen metallischen Leiter. Dieser besteht heute vorwiegend aus Aluminium oder verseilten Aluminiumdrähten und muß einen für die jeweilige Stromstärke ausreichenden Querschnitt haben, damit er sich nicht unzulässig erwärmt. Da der Leiter aber auch unter einer elektrischen Spannung steht, muß er gegenüber seiner Umgebung isoliert werden. Was beim Gas der Druckabfall, ist beim elektrischen Strom der Spannungsabfall, er bringt den Strom zum Fließen, vom Kraftwerk bis zum Verbraucher.

Bei großen Überlandleitungen beträgt die Nennspannung von 110.000 Volt bis zu 400.000 Volt, bei Verteilernetzen über Land immer noch 20.000 Volt, während die Zuleitungen zu den Wohnhäusern mit 380 Volt betrieben werden. Diese drei bis vier Spannungsebenen ermöglichen es, daß der Stromtransport nur einige wenige Prozentpunkte an Verlusten aufweist.

Die Kosten für eine elektrische Leitung hängen nun ganz besonders davon ab, mit welchem Medium man die Leiterseile (meist sind es 3 oder 4 pro Leitung) gegenüber ihrer Umgebung isoliert. Der billigste Isolator ist Luft. Nur an den Stellen, an denen die Leiter befestigt werden, z.B. an den Masten, nimmt man mechanische Isolatoren, z.B. aus Kunststoff, Glas oder Porzellan.

Schon vor langer Zeit wurde erkannt, daß man mit solchen Freileitungen in dicht besiedelten Gebieten, wie in den Städten, keinen Platz mehr findet. Deshalb wurden Erdkabel entwickelt, die als Isoliermittel früher ölgetränktes Papier hatten, während heute durchweg Kunststoffe, vorwiegend vernetztes Polyethylen, verwendet werden.

Hier müssen auf wenigen Zentimetern, je nach Spannungshöhe des Kabels, oft viele tausend Volt zwischen dem spannungsführenden Leiter und dem geerdeten Außenmantel abgebaut werden.

Erdkabel sind sehr teuer

Die für die Isolierung verwendeten Kunststoffe müssen eine hohe Reinheit und Qualität aufweisen, Material und Herstellung des Kabels sowie die Verlegung sind entsprechend teuer. Deshalb verwendet man außerhalb der Städte für Nennspannungen zwischen 20.000 Volt und 400.000 Volt weiterhin Freileitungen, während man in den Städten für fast alle Spannungsebenen nur noch Kabel verwenden kann.

So kostet z.B. ein Erdkabel gegenüber einer Freileitung mit gleicher Transportkapazität für große Überlandleitungen mit 400.000 Volt das 20-40-fache , für mittelgroße Überlandleitungen mit 110.000 Volt das 2,5-4,5-fache und bei Mittelspannungsleitungen mit 20.000 Volt immer noch das 1-2-fache, während bei Niederspannungsleitungen mit 380 Volt, z.B. in Neubau-Wohngebieten, für Freileitungen kein Preisvorteil mehr besteht. Der untere Wert gilt für einfache Verlegungsmöglichkeiten der Kabel, z.B. unter Feldwegen, der obere für Fälle, in denen das Aufgraben und Wiederherstellen der Oberfläche, z.B. bei vielbefahrenen Straßen oder in Fußgängerzonen, sehr teuer ist.

Natürlich ist vom ästhetischen Standpunkt aus eine „unsichtbare Stromversorgung“ dem „Drahtverhau“, wie man ihn z.B. in den Entwicklungsländern sieht, vorzuziehen. Allerdings hat die Verkabelung von Stromleitungen, außer den höheren Kosten, noch andere Nachteile. Die Reparaturzeiten, z.B. wenn ein Bagger in ein Kabel gebissen hat, sind wesentlich länger als bei Freileitungen, die Überlastungsfähigkeit ist geringer und die Zerstörungskraft von Kurzschlüssen wird weniger stark gedämpft.

Wir haben in Deutschland schon einen sehr hohen Anteil an Erdkabeln erreicht.

2002 wurden für die Stromversorgung folgende Anteile von Erdkabeln erreicht:

  • Bei Hoch- und Höchstspannungsleitungen (Nennspannung zwischen 100.000 und 400.000 Volt), Gesamtlänge 113.300 km, davon verkabelt 4 %
  • Bei Mittelspannungsleitungen (Nennspannung 10.000 bis 20.000 Volt), Gesamtlänge 480.000 km, davon verkabelt 65 %
  • Bei Niederspannungsleitungen (Nennspannung 380 Volt), Gesamtlänge 993.900 km, davon verkabelt 81 %.
  • Im Durchschnitt aller elektrischen Leitungen sind bereits 71 % verkabelt, wobei der Anteil, bezogen allein auf Westdeutschland, sogar noch um einiges höher ist.

Dieser hohe Standard ist bislang nur in wenigen Ländern erreicht worden; in den meisten Ländern, sogar in gut entwickelten wie z.B. in Ungarn oder in den USA, sind in vielen Städten Freileitungen entlang der Straßen immer noch üblich.

Abschließende Bemerkung

Wenn man versucht, einen Blick in die Zukunft zu werfen, so wird man wohl damit rechnen dürfen, daß der Anteil von Kabeln ständig weiter anwachsen wird. Dafür spricht schon, daß verfügbare Trassen für Freileitungen immer knapper werden und daß auch die Technik zur Herstellung und Verlegung preisgünstiger Kabel Fortschritte machen wird.

Zusammenfassend kann man feststellen, daß wir in Deutschland mit an der Spitze bei der Verkabelung von elektrischen Leitungen stehen, daß also die „unsichtbare“ Stromversorgung bei uns schon sehr weit fortgeschritten ist.

Siehe auch:

Dieser Beitrag wurde am 7. MAi 2004 veröffentlicht.

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