Erste Tests laufen in Essen

Kristin Kambach
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09.10.2012


Neues Stromkabel wird verlegt

Nach Ansicht zahlreicher Energie-Experten sollten städtische Stromnetze mit regulären Hochspannungskabeln in Zukunft nicht weiter ausgebaut und stattdessen Hochtemperatur-Supraleiter (HTSL, keramische und nichtmetallische Materialien) eingesetzt werden. Obwohl die Erforschung von Supraleitern bereits in den 1910er Jahren begann, wurde die Notwendigkeit erst in den letzten Jahren erkannt.

Unter den richtigen Umständen ein besserer Leiter als Kupfer

HTSL beruhen auf keramischer Basis. Bei einer Temperatur von -180 Grad Celsius werden sie zum idealen elektrischen Leiter ohne dabei hohe Energieverluste aufzuweisen. Anstatt das Kabelmaterial mit teurem, flüssigem Helium zu kühlen, wie bei den ersten entwickelten Supraleitern, reicht flüssiger Stickstoff für die optimale Betriebstemperatur vollkommen aus. Mit diesen Voraussetzungen können supraleitende Erdkabel fünf Mal so viel Strom transportieren wie ein normales Kupferkabel.

Supraleiter haben kaum einen Energieverlust

Der größte Vorteil, den Forscher beim Einsatz der Supraleiter im Vergleich zu Kupferkabeln sehen, ist der niedrige Energieverlust. Zudem könnten Umspannstationen eingespart und Installationsaufwand verringert werden. Der Grund hierfür liegt in der hohen Transportfähigkeit von Strom innerhalb eines Supraleiters.

Anstatt 5 Mittelspannungskupferkabel verlegen zu müssen, würde ein Supraleitkabel dieselbe Energiemenge liefern. Problematisch hingegen muss das Preis-Leistungs-Verhältnis sowie die Zuverlässigkeit der Kühlung betrachtet werden. In diesen Bereichen gibt es weiterhin Verbesserungsbedarf.

2013 bekommt Essen eine 10.000-Volt-Supraleitung

Am 19. Januar 2012 erfolgte der Startschuss für das Pilotprojekt AmpaCity. Hierbei wird getestet, ob sich Hochtemperatur-Supraleiter technisch als Stromkabel oder Strombegrenzer für ein städtisches Verteilernetz eignen. 2013 soll deshalb ein 1 Kilometer langes 10.000-Volt-Supraleiterkabel die gewöhnlichen Leitungen zwischen 2 Umspannstationen in der Innenstadt von Essen ersetzen.

An diesem Projekt beteiligen sich das Karlsruher Institut für Technologie (KIT), der Kabelhersteller Nexans und der Stromversorger RWE. Die Aufgabe des KIT wird es sein, unterschiedlichste Kabelmaterialien und Isolierstoffe zu untersuchen. Darüber hinaus testet man einen supraleitenden Strombegrenzer. Dieser soll zukünftig in der Lage sein, den fließenden Strom bei Kurzschlüssen zu unterbrechen. Somit könnten Schäden an Kabeln oder Transformatoren verhindert werden und der Stromtransport schnellstmöglich wieder einsatzbereit sein.

Würde der Feldtest nach 2 Jahren erfolgreich sein, sehen die Forscher eine Umsetzung des Konzepts in der ganzen Stadt für durchführbar. Bis dahin belaufen sich die Gesamtkosten auf rund 13,5 Millionen Euro.

Hochspannungsanlagen in Ballungsräumen könnten durch den richtigen Einsatz von supraleitenden Erdkabeln überflüssig gemacht werden. Durch eine fast verlustfreie Übertragung der Energie, wird in Zukunft die Effizienz gesteigert und gleichzeitig die Kosten gesenkt. Eine wichtige Erkenntnis des Hochtemperatur-Supraleiter-Konzepts, das nach Experten zu folge in wenigen Jahren einsatzbereit ist.

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Zukünftig Supraleiter statt Kupferkabel zum Stromtransport?, 5.0 out of 5 based on 3 ratings