Dann gehen wir's halt mal mathematisch an...
Strom = I = "Menge" der fließenden Ladung
Spannung = U = "Kraft" der fließenden Ladung
Energie/Arbeit = E oder W = Was kann ich mit der Menge an Strom und der Kraft, mit der er "bewegt" wird, schaffen. (Elektrische) Energie errechnet sich aus Stromstärke multipliziert mit der Spannung. E=U*I
Ein Heizlüfter mit der Angabe "500W" wandelt 500W elektrischer Energie z.B. in 500 W Wärmeenergie um. Der dazu benötigte Strom bei 230V beträgt folglich 500 W(VA) / 230 V = ca. 2,2 A (E=U*I I=E/U)
Leistung = P = Pro Zeiteinheit "umgesetzte" Energie/ verrichtete Arbeit. Am Beispiel des Heizlüfters: Würde dieser zwei Stunden lang laufen, hätten wir 0,5kW * 2h = 1kWh elektrische Leistung verbraucht. Umgangssprachlich "Strom auf dem Stromzähler", da die Spannung am Haushaltsstrom immer gleich, nämlich 230V ist.
Problem: Die Energie/der Strom fließt nicht ungebremst durch Leitungen. Weder in einem Verbundnetz noch in einer Einzelleitung, da die Leitungen einen Leitungswiderstand haben. Der Widerstand ist dabei abhängig vom Querschnitt des Leiters A, der Länge l und dem spezifischen Leitwert p. (R=p*l/A) Vereinfacht gesagt, das Metallgitter in den Kabeln "bremst" die Elektronen, es muss bei längerer Leitung auf der einen Seite mehr "Kraft" (Spannung) aufgewendet werden, um die gleiche Menge an Elektronen (Stromstärke) durch das längere Kabel zu drücken. Oder ich drücke in der längeren Leitung mit gleicher Kraft eben weniger Elektronen durch die Leitung. Die Formel dazu lautet: R=U/I, wobei U das "Mehr" an Spannung ist, die ich aufwenden muss, um den Strom durch den Widerstand zu "drücken" im Vergleich zu einer widerstandsfreien Leitung. Oder p*l/A=U/I. Gehen wir der Einfachheit halber von einem direkten Kabel von der Nordsee nach München aus. Damit bleibt p und A konstant. Diese Konstante nennen wir r, als leitungsspezifischer (wobei sich die Leitung eben durch Querschnitt und verwendetem Material spezifiziert, also z.B. eine 16mm² Kupferleitung) Widerstand. Damit gilt dann r*l = U/I. Mit unserer Formel E= U*I können wir so errechnen, welche Energie in der Leitung "verloren" geht, respektive auf dem Weg von der Nordsee nach München in Wärme umgewandelt wird.
r*l = E/I*I; E = I² *r*l Also die verlorene Energie wird größer, je höher der Strom, je höher der Leitungswiderstand oder je länger die Leitung wird. An der Strecke Nordsee-München können wir nicht viel ändern. Es bleibt also, einen größeren Leitungsquerschnitt zu verlegen, was aber das Kabel schwerer macht und damit die Mastkonstruktion aufwändiger würden. Oder eben die Spannung zu erhöhen. Deswegen auch Hochspannungsleitungen. Bei uns üblicherweise im Bereich von 110kV. Höhere Spannung würde eine bessere Isolation nötig machen, bei Freilandkabeln wäre das durch höhere Masten zu regeln. Man sieht also, bei der Übertragung elektrische Energie gibt es gewisse physikalische und wirtschaftliche Grenzen. Daher erfolgt die Übertragung meist mit 110kV Leitungen, die einen Kompromiss aus Leitungsverlusten und Wirtschaftlichkeit darstellen. Die Verluste betragen etwa 6%/100km.
Bei etwa 800km von der Nordsee bis München wären die Leitungsverluste etwa bei 50%. München müsste also an der Nordsee doppelt so viel "Strom" (eigentlich elektrische Energie, ich werde der Einfachheit halber jetzt nur noch von "Strom" schreiben, da es letztendlich ja um die Ampere geht, die im Haushalt bei 230V Spannung gezogen werden) einkaufen, als in München verbraucht würde, würde man tatsächlich den Strom von der Nordsee nach München auf einer exclusiven Leitung durchleiten. Oder anders gesagt, die Münchner müssten das Doppelte für die kWh Strom zahlen als die Hamburger (genauer gesagt, den doppelten Arbeitspreis). Deswegen hatte man bisher auch darauf geachtet, Strom möglichst dort zu erzeugen, wo er verbraucht wurde, um möglichst wenig Energie zu "verlieren". Und ganz nebenbei auch möglichst wenig der teuren Hochspannungsleitungen zu brauchen. Wenn München jetzt aber anfängt, "tatsächlich" nur noch Windstrom aus der Nordsee zu nutzen, indem Kraftwerke in der Umgebung Münchens (AKW Isar 1+2, Gundremmingen, Gaskraftwerke in und um München) abschaltet, müssen also andere Kraftwerke mehr als nur den eigentlich benötigten Strom erzeugen, da ja mehr Leitungsverluste entstehen. Ganz nebenbei haben wir aber das Problem, dass wir die Leitungen dafür nicht haben und generell immer mehr Kraftwerke abschalten, also auch andere Regionen von irgendwoher Strom brauchen. Alles aus der Nordsee zu verteilen würde also schon mal für jedes verbrauchte Watt 1,5Watt Erzeugerkapazität beanspruchen, das über Leitungen transportiert werden müsste, die dieser Energiemenge gar nicht gewachsen sind. Also wird vor allem die Stromproduktion in den näher an München gelegenen, verbliebenen Kraftwerken hochgefahren (die produzierte elektrische Leistung erhöht), um nicht das gesamte Leitungsnetz zu überlasten, wenn der Strom von der Nordsee nach München soll.
Und jetzt kommt dann noch mal das Problem, dass der Nordsee-Windstrom gar nicht immer dann zur Verfügung steht, wenn der Hubers Xaver grad seinen Boiler zum Duschen aufheizt. Von daher ist das ganze Einkaufen von Nordseestrom im Endeffekt doch wieder nur eine Nullnummer, weil der Strom eben NICHT zur Deckung des Münchner Bedarfs hergenommen wird, sondern aus einem großen Strompool, in den jedes Kraftwerk eben so viel elektrische Leistung einspeist, dass bei der entnommenen Strommenge in seiner Umgebung eine Spannung von 230V gehalten werden kann und gleichzeigt aber auch nicht die Stromleitungen mit der Lichtproduktion beginnen. Und deswegen drehen sich dann auch die Windräder in der Nordsee nicht schneller, wenn in München mehr Strom verbraucht wird, sondern es fahren die Gaskraftwerke in Ingolstadt, Regensburg oder Augsburg hoch.
Und deshalb ist auch die Energiewende ohne Speicher einzuplanen und nur darauf zu hoffen, dass irgendwo schon irgendwer genug Strom produziert, einfach eine denkbar schlechte Idee. a) hab ich immer höhere Verluste, je weiter ich den Strom "herschaffen" muss b) brauche ich ein entsprechend leistungsfähiges Netz, dass dann auch den Strom transportieren kann. Aktuell dient das Hochspannungsnetz ja nur dazu, die geringen Schwankungen der lokalen Kraftwerke auszugleichen. Der Plan, nachts Windstrom aus der Nordsee in Deutschland zu verteilen, tagsüber Sonne aus dem Süden wird so nicht funktionieren, wenn wir dann auch noch im Falle einer "Dunkelflaute" auf die Wasserkraft aus Norwegen zurückgreifen wollen.
Und dazu kommt noch, dass wir die Unmengen Energie, die wir derzeit aus Diesel und Benzin holen, ebenfalls durch elektrische Energie ersetzen wollen. Unser Netz also neben dem massiven Energieausgleich (bis jetzt wurde ja Strom vor allem lokal nach Bedarf produziert) verursacht durch die unsteten erneuerbaren Energien auch noch jede Menge zusätzlicher Verbraucher verkraften muss.
Und deshalb kann es nicht funktionieren, wenn München lokale Kraftwerke abbaut und Strom am anderen Ende Deutschlands einkauft, bzw. noch andere Städte diesem Prinzip folgen würden.
