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Ausblick

Mittlerweile ist das Supraleiterkabel seit 34 Monaten ohne größere Probleme im Betrieb und hat bereits mehr als 200 Millionen Kilowattstunden übertragen. Das Projekt erhielt den IKU Innovationspreis 2015 für Klima und Umwelt in der Kategorie umweltfreundliche Technologien. Nicht zuletzt durch die positiven Erfahrungen in Essen stoßen supraleitende Lösungen zunehmend auf internationales Interesse, vor allem bei den Betreibern von Verteilnetzen, aber auch bei Industrienetzbetreibern. Nach Ablauf der offiziellen zweijährigen Versuchsdauer soll das System weiter für die Fortentwicklung der Technik genutzt werden. So sind beispielsweise Optimierungen von Komponenten sowie Messungen am System vorgesehen.

Supraleiter für Netze und Industrie

Die Stromversorgung in Deutschland wandelt sich. Etliche Großkraftwerke werden durch einen Verbund vergleichsweise kleiner Erzeugungsanlagen ersetzt. Neue Hochspannungsleitungen übertragen Windstrom im großen Maßstab aus dem Norden nach Süden. Verschiedene Energiespeicher glätten das volatile Stromangebot aus erneuerbaren Energiequellen. Das Mittelspannungsnetz für den regionalen Ausgleich von Angebot und Nachfrage wird enger geknüpft. Mit den neuen Strukturen können höhere Kurzschlussleistungen in den Stromnetzen auftreten.

Seit moderne Hochtemperatur-Supraleiter eine einfache und kostengünstige Kühlung erlauben, erweitern supraleitende Betriebsmittel den Baukasten für das neue Netz erheblich. Sie können den Neubau von Leitungen und Anlagen billiger oder sogar überflüssig machen. Supraleitende Kabel könnten das Mittelspannungsnetz in Ballungsräumen massiv verstärken.

Weil moderne Hochtemperatur-Supraleiter eine einfache und kostengünstige Kühlung erlauben, finden sie in der Industrie immer mehr Anwendungsgebiete. So wurde bereits vor zehn Jahren ein Induktionsheizer mit supraleitenden Komponenten in der Metallindustrie erprobt.

Für die Elektrolyse von Chlor, Zink, Aluminium oder Wasserstoff entwickeln Wissenschaftler supraleitende Stromschienen. Diese können massive Hochstromschienen aus Aluminium oder Kupfer ersetzen. Dadurch entfallen die Wärmeemissionen, die starken externen Magnetfelder und die hohen Arbeitsschutzanforderungen konventioneller Hochstromschienen.

Supraleitende Magnetlager laufen berührungslos mit präziser Führung und können für extreme Lasten und Drehzahlen ausgelegt werden. Mit diesen Eigenschaften eignen sie sich beispielsweise für den Bau hocheffizienter Schwungmassespeicher für stabilere Stromnetze. Motoren können mit Supraleitern kleiner, leichter und effizienter gebaut werden als konventionelle Elektromotoren. Sie erreichen als Industrieantrieb fünffach höhere Beschleunigungswerte und erlauben extrem schnelle Drehzahländerungen und höchste Drehmomente. Im Schiffsbau, bei dem Platz knapp und teuer ist, werden durch die kompakte Bauweise effizientere Raumnutzungskonzepte möglich.

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Adressen

Projektleitung
innogy SE

HTR-Kabel und Strombegrenzer
Nexans Deutschland GmbH

Wissenschaftliche Begleitung
KIT-ITEP

BINE-Projektinfo 01/2017
(PDF, 4 Seiten, 367 kB)

Infotipps

Hochtemperatur-Supraleiter
BINE-Projektinfo 6/2010

Supraleitende Strombegrenzer im Kraftwerk
BINE-Projektinfo 12/2011

Forschungsförderung

Das Informationssystem EnArgus bietet Angaben zur Forschungsförderung, so auch zu diesem Projekt.