Kuppelleitungen: Geografie als Speicher
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Kuppelleitungen: Geografie als Speicher

Jedes Argument über Volatilität setzt eine Grenze voraus. Innerhalb eines Landes ist ein windstiller Abend ein Problem. Zieht man die Grenze weiter, enthält derselbe Abend meist irgendwo Wind - ein Wettersystem ist hunderte Kilometer breit, ein Kontinent tausende. Kuppelleitungen sind der Weg, auf dem ein System sich eine größere Grenze kauft.

Warum Entfernung hilft

Die Windeinspeisung an zwei Standorten fünfzig Kilometer auseinander ist nahezu dieselbe. Bei fünfhundert Kilometern ist die Korrelation schwach, bei fünfzehnhundert nahe null, weil getrennte Wettersysteme jeden Standort bestimmen. Die Einspeisung über diese Entfernung zu bündeln ergibt ein Gesamtprofil, das weit stetiger ist als jeder seiner Teile.

Für die Nachfrage gilt dasselbe aus anderen Gründen. Die Spitzenlast tritt über einen Kontinent hinweg zu verschiedenen Ortszeiten auf, sodass eine Abendspitze in Spanien nicht exakt mit einer in Polen zusammenfällt. Ein Kabel erlaubt derselben Erzeugungskapazität, beide Spitzen nacheinander zu bedienen, statt jedem System genug für die eigene abzuverlangen.

Unterschiedliche Erzeugungsmischungen bringen einen dritten Vorteil. Norwegens Wasserkraft kann Wasser zurückhalten, wenn Importe günstig sind, und es abgeben, wenn sie teuer sind, wodurch sich ein Speichersee wie eine Batterie für ein Nachbarland verhält, ohne dass eine gebaut wird. Die Kabel NorNed und NordLink bestehen im Wesentlichen für diesen Austausch.

In der Summe liefert Kupplung mehrere Leistungen, die sonst getrennt gekauft werden - Speicher, gesicherte Leistung, Reserve - über eine einzige Anlage, sofern sich Wetter und Nachfragemuster beider Seiten tatsächlich unterscheiden.

Warum die langen Gleichstrom nutzen

Wechselstrom funktioniert in einem nationalen Netz gut und über eine sehr lange Verbindung schlecht. Seine Spannung wechselt, wodurch die Kapazität der Leitung selbst fortwährend geladen und entladen wird, und über große Entfernungen - besonders im Seekabel, wo die Leiter im Meerwasser dicht beieinanderliegen - kann dieser Ladestrom die gesamte Kapazität des Kabels aufzehren, bevor nutzbare Leistung ankommt.

Gleichstrom kennt dieses Problem nicht. Einmal umgerichtet, fließt Leistung ohne Ladeverluste, sodass die praktische Längenbegrenzung entfällt. Der Preis dafür sind teure Umrichterstationen an beiden Enden, was Hochspannungs-Gleichstrom über kurze Entfernungen unwirtschaftlich macht und jenseits von rund sechshundert Kilometern als Freileitung oder einigen zehn Kilometern unter Wasser zunehmend attraktiv.

Gleichstrom hat einen zweiten Vorteil, der zwischen Ländern zählt. Zwei Wechselstromnetze lassen sich nur unmittelbar verbinden, wenn sie synchronisiert sind - auf dieselbe Frequenz und Phase gebunden. Eine Gleichstromverbindung verlangt das nicht, kann also Systeme verbinden, die gar nicht synchron sind, und sie trägt eine Störung nicht von einer Seite zur anderen. Diese Entkopplung ist ein Zuverlässigkeitsvorteil und nicht nur ein praktischer.

Moderne Umrichter arbeiten mit Spannungszwischenkreis, können Blindleistung regeln, die Spannung auf jeder Seite unabhängig stützen und schwarzstartfähig sein. Das sind die Verbindungen, die jetzt in großem Maßstab entstehen: Kabel mit mehreren Gigawatt über hunderte Kilometer, die Offshore-Wind anbinden oder Meere zwischen nationalen Märkten queren.

Was sie mit Preisen machen

Leistung fließt vom günstigeren Markt in den teureren, was die Preise im ausführenden Markt leicht hebt und im einführenden senkt. Mit der Zeit nähern sich verbundene Märkte an, und die Häufigkeit extremer Preise sinkt auf beiden Seiten.

Insgesamt ist das ein klarer Gewinn und erzeugt benennbare Verlierer, was die Quelle der meisten politischen Reibung ist. Verbraucher in einem Niedrigpreisland sehen die Preise steigen, und ihre Regierungen bekommen das zu hören. Erzeuger in einem Hochpreisland sehen ihre Margen gedrückt. Beides ist real, und beides wird gern so verhandelt, als habe die Kuppelleitung eine Knappheit verursacht statt eine geteilt.

Die Erlöse aus der Preisdifferenz - die Engpassrente - fallen dem Eigentümer des Kabels zu, und wie sie verteilt wird, entscheidet, ob die Verbindung entsteht. Regulierte Verbindungen legen die Kosten auf die Netzentgelte um und geben die Rente an die Verbraucher zurück. Marktgetriebene Verbindungen finanzieren sich gegen erwartete Engpassrente, womit der Investor am meisten verdient, wenn die Preisdifferenz weit bleibt - ein Anreiz, den Regulierer genau beobachten.

Der messbare Nutzen zeigt sich in der Abregelungs-Statistik. Eine Region, deren Überschuss zuvor nirgendwohin konnte, führt ihn stattdessen aus, und die Energie, die verworfen worden wäre, wird genutzt. Für Systeme mit großen Windvorkommen an ihren geografischen Rändern ist Kupplung oft der günstigste verfügbare Einzeleingriff.

Warum es nicht mehr davon gibt

Die Technik ist ausgereift. Schwer ist alles andere.

Die Kostenverteilung kommt zuerst. Ein Kabel zwischen zwei Ländern nützt beiden ungleich, und die Aufteilung der Baukosten muss zwischen Regulierern mit unterschiedlichen Aufträgen und unterschiedlichen Verbrauchern ausgehandelt werden. Diese Verhandlungen dauern regelmäßig länger als der Bau.

Die Genehmigung kommt zweitens. Das Kabel selbst ist unter Wasser unsichtbar, die Umrichterstationen und die Landleitungen zum Netz sind es nicht, und sie treffen auf denselben örtlichen Widerstand wie jede große Infrastruktur. Mehrere europäische Vorhaben verzögerten sich allein an Land um ein Jahrzehnt oder mehr.

Drittens das Sicherheitsargument. Ein Land, das einen erheblichen Teil seines Stroms einführt, hängt vom Wohlwollen eines Nachbarn und von einer einzelnen Anlage ab, die ausfallen oder beschädigt werden kann. Die Abkopplung der baltischen Staaten vom russisch kontrollierten Synchronnetz 2025 und die Beschädigungen an Kabeln in der Ostsee haben das von der Theorie in die Betriebsplanung überführt. Das Gegenargument lautet, dass Abschottung ihren eigenen Versagensmodus hat: ein schwach verbundenes System hat nichts, worauf es zurückgreifen kann, wenn es knapp wird, und das ist ein Teil dessen, was den iberischen Blackout 2025 so vollständig machte.

Die Auflösung, zu der die meisten Netzbetreiber kommen, lautet: Kupplung sollte erheblich sein, aber nicht vollständig - genug, um Überschüsse und Reserven zu teilen, nicht so viel, dass ein System nicht mehr allein stehen kann, wenn es muss. Wo diese Linie liegt, ist ein politisches Urteil auf technischer Grundlage, und sie wird in jedem Land anders gezogen.

Häufige Fragen

Was ist eine Kuppelleitung?

Eine Übertragungsverbindung zwischen zwei getrennten Stromsystemen, meist über eine Staatsgrenze oder unter einem Meer, die Strom in beide Richtungen fließen lässt. Sie lässt einen Überschuss im einen System eine Unterdeckung im anderen decken und liefert damit mehrere Leistungen, die sonst als Speicher, Reserve oder gesicherte Leistung gekauft werden.

Warum senkt die Verbindung entfernter Netze die Schwankung?

Weil Wetter über hunderte Kilometer korreliert ist, über tausende aber nicht. Die Windeinspeisung an Standorten fünfzig Kilometer auseinander ist fast identisch; bei fünfzehnhundert Kilometern ist sie nahezu unabhängig. Die Bündelung über diese Entfernung ergibt ein Gesamtprofil, das weit stetiger ist als jeder einzelne Standort.

Warum nutzen lange Kuppelleitungen Gleichstrom?

Weil Wechselstrom die Kapazität der Leitung fortwährend lädt und entlädt, was über große Entfernungen - besonders im Seekabel - die gesamte Kapazität aufzehren kann. Gleichstrom vermeidet das und kann außerdem zwei nicht synchronisierte Netze verbinden, ohne Störungen zwischen ihnen weiterzugeben.

Heben oder senken Kuppelleitungen die Strompreise?

Beides, an verschiedenen Orten. Die Preise steigen im ausführenden Markt leicht und fallen im einführenden, während beide sich annähern. Der Gesamtgewinn ist eindeutig und die Verteilung ungleich, weshalb die Politik umstritten ist, auch wenn die Ökonomie es nicht ist.

Schafft die Abhängigkeit von Kuppelleitungen ein Sicherheitsrisiko?

Sie schafft eine Abhängigkeit von einem Nachbarn und von einer Anlage, die ausfallen oder beschädigt werden kann, weshalb die meisten Betreiber erhebliche statt vollständige Kupplung anstreben. Abschottung hat den umgekehrten Versagensmodus: ein schwach verbundenes System hat bei Knappheit nichts, worauf es zurückgreifen kann, wie die Iberische Halbinsel 2025 erfuhr.