Ein Kilometer bei minus 200°

Noch nicht im großen Maßstab anwendungsreif

„Stromautobahnen von zum Beispiel mehr als 100 Kilometern Länge sind mit dem aktuellen Entwicklungsstand der supraleitenden Kabel derzeit zwar grundsätzlich machbar, aufgrund der Materialverfügbarkeit und der derzeitigen Kosten aber noch nicht anwendungsreif. Darüber hinaus müssen die Verluste weiter minimiert und die Kühlung verbessert werden. Wir forschen an dieser Aufgabe – aber eher mit einer langfristigen Anwendungsperspektive.“

Im innerstädtischen Bereich wird laut Noe durch den Wegfall einer Spannungsebene die Netzstruktur vereinfacht und durch den Wegfall von Umspannstationen der Flächenverbrauch reduziert. Damit können auch die Investitions- und Betriebskosten gegenüber dem Ausbau mit Hochspannungstechnik reduziert werden.

„Weiterhin sind durch den koaxialen Aufbau der supraleitenden Kabel die äußeren Magnetfelder gegenüber konventionellen Kabeln vernachlässigbar. Ein gewisser Aufwand entsteht durch die Kühlung der Kabel mit flüssigem Stickstoff. Flüssiger Stickstoff wird heute bereits an vielen Stellen in der Industrie, in der Medizintechnik und auch im Nahrungsmittelgewerbe eingesetzt. Dass dies zuverlässig, sicher und effizient auch für ein Kabel funktioniert, wird das Projekt in Essen zeigen.“

Noe erwartet, dass supraleitende Kabel alle technischen und wirtschaftlichen Anforderungen der Netzbetreiber erfüllen können und für den schrittweisen Aufbau von supraleitenden Mittelspannungsnetzen im innerstädtischen Bereich geeignet sind.

Die modernen Hochtemperatur-Supraleiter besitzen seit einigen Jahren die Reife für energietechnische Anwendungen, sie wurden aber bisher noch nicht im großen Stil eingesetzt. Aufgrund verbesserter Produktionsverfahren stehen die Supraleiterdrähte erst jetzt in genügenden Längen und Mengen zur Verfügung. Supraleitung ist eine Effizienztechnologie, da Material- und Energieressourcen geschont werden. Experten rechnen damit, dass die innovativen Kabel bei energieintensiven Anwendungen in wenigen Jahren mit Kupfer konkurrieren können. Vom BMWi werden supraleitende Betriebsmittel als wesentlicher Baustein des zukünftigen Energieversorgungskonzeptes gesehen. Die technische Überlegenheit der Supraleiterkabel resultiert aus der Materialeigenschaft des Leiters. Sein Material wird bei einer Temperatur von etwa minus 180 °C zu einem quasi idealen elektrischen Leiter, der mindestens 100mal mehr Strom transportieren kann als Kupfer. Trotz des Kühlmantels gelingt es mit dem Supraleiterkabel, dank seines kompakten Aufbaus, die fünffache Strommenge wie bei einem gleich großen Kupferkabel zu transportieren – und das bei geringeren elektrischen Verlusten.

AmpaCity startete im September 2011 und hat eine Laufzeit von viereinhalb Jahren. Außer dem KIT sind beteiligt: der Energieversorger RWE, Nexans als Hersteller von Kabeln und Kabelsystemen und der Projektträger Jülich. Das Bundesministerium für Wirtschaft fördert das Projekt mit 6,3 Millionen Euro.
->Quelle(n): rwe.com; nexans.de; windkraft-journal.de; bundesregierung.de