Forschung: Supra-Leitungen vor industrieller Reife?

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supraleiter-industrielle-reifeBereits im Jahr 1987 wurde ein deutscher Forscher mit dem Nobelpreis für ein modernes Hochleistungsstromkabel geehrt. Diese Supraleitung war in der Herstellung bisher zu teuer. Jedoch wurde nun der erste große Testbetrieb gestartet. Die Technik mit dem neuen Supraleiterkabel soll in Essen nun in der Praxis erprobt werden, da neue Technologien zur Kühlung diese deutlich preiseffizienter machen. Hierzu werden etwa 13 Mio. € in das Projekt investiert.

Hochleistungsstromkabel als Hoffnungsträger der Industrie

Einst galten die neuen leistungsfähigen Stromkabel, die den Effekt der Supraleitung nutzen können, als Hoffnungsträger in der Industrie. Bei diesen Stromkabeln fließt der Strom durch besondere Kabelstränge nahezu verlustfrei. Grundvoraussetzung ist jedoch, dass die Kabel richtig gekühlt werden. Entdeckt hat diese Hochtemperatur-Supraleitung Georg Bednorz, ein deutscher Wissenschaftler, der 1987 hierfür mit dem Physik-Nobelpreis ausgezeichnet wurde. Leider folgte auf die Euphorie der Anfangsjahre lange Zeit eine Phase der Ernüchterung. Der finanzielle und technische Aufwand für die Produktion solcher Hochleistungsstromkabel war einfach zu hoch.

Mittlerweile ist man in der Entwicklung jedoch vorangeschritten. Nach dem Ausräumen diverser technischer Hürden, insbesondere in Bezug auf die Energietechnik, sieht sich die Industrie nun in der Lage, die Supraleitung für industrielle Anwendungen nutzen zu können. Joachim Bock vom Industrieverband Supraleitung teilte auf der Hannover Messe mit, dass das Projekt endlich industrielle Reife erlangt habe. Zudem lassen sich heutige Generatoren wesentlich kleiner und leistungsfähiger bauen. Hierdurch ergeben sich im Maschinenbau neue Einspar-Potenziale. Nicht nur kompaktere und verbrauchsärmere Anlagen sind von Interesse, sondern auch die berührungslose Kraftübertragung.

Die längste Strecke der Supraleitung

Ein Durchbruch bei der Produktion einer Supraleitung ist die Herstellung von beliebig langen Drähten von gleichbleibender Qualität. RWE-Manager Frank Merschel sieht hierin eine belebtere Wirtschaft mit großem Wettbewerbspotenzial. Der Projektleiter hat sich zum Ziel gesetzt, eine ein Kilometer lange Teststrecke mit Supraleitungskabeln zu nutzen, um dieses Projekt weltweit nach vorne zu bringen. Es ist die bislang längste Strecke. Die in St. Petersburg geplante Supraleitung mit noch größerer Abmessung wurde bisher noch nicht umgesetzt.

Die Kapazität, die in Deutschland entstanden ist, wird auch international wahrgenommen, so Joachim Bock. Mitten im Ruhrgebiet in der Metropole Essen, soll die rund 13 Mio. Euro teure Hochleistungsleitung ihr Können beweisen. Die neue Technologie ist in urbanen Ballungszentren ideal angesiedelt. Selbst der Nobelpreisträger Bednorz meint, dass in den Innenstädten schon zahlreiche Kabelkanäle existieren, die mit ölgekühlten Kupferleitungen versehen sind. Diese Schächte könnten gut für Supraleiter genutzt werden, so dass auf ein weiteres Ausschachten von Gräben verzichtet werden kann. Immerhin würde sich die Leistung hierdurch verdreifachen.

Kühlung mit Stickstoff ist teuer

Der Strom fließt in Essen umhüllt von flüssigem Stickstoff nahezu reibungslos und verlustfrei. Für einen Tag wird jedoch wenigstens eine Tonne Stickstoff als Kühlung benötigt. Wenn man pro Liter 8 Cent einrechnet, ist dieser Betrieb nicht gerade günstig. Dagegen wird gesetzt, dass für diese Lösung auch kein Transformatorenhäuschen im Wert von 800.000 Euro benötigt wird. Auch der Platzbedarf insgesamt fällt mit einer Stickstoffkühlung wesentlich geringer aus. Supraleitungen können rund fünfmal so viel Strom transportieren wie eine herkömmliche Kupferleitung. Auch der Preis von Kupfer sollte berücksichtigt werden.

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Halbleiter könnten als Alternative eingesetzt werden

Die Supraleitungen werden insgesamt als Nischenthema angesehen, das nicht in erster Linie für weite Überlandleitungen eingesetzt werden sollte, sondern ausschließlich in Ballungszentren. Andererseits könnten letztlich sogar die Halbleiter als Gewinner hervorgehen. Diese sind wesentlich günstiger und könnten als Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsnetze eingesetzt werden. Sie könnten als Energienetz ganz Europa enger miteinander verbinden.

Bildquelle: © Huber / pixelio – www.pixelio.de

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