Besser als HGÜ
Die als Erdkabel verlegten Magnesiumdiborid-Supraleiter bieten im Vergleich mit den Alternativen mehrere herausragende Vorteile bei der Effizienz, den Kosten sowie Folgen für die Umwelt. Vor allem können sie den Strom nahezu ohne Widerstandsverluste übertragen – im Gegensatz zu Hochspannungs-Gleichstromleitungen mit Standardleitern, bei denen der Stromverlust mit der Leitungslänge noch entsprechend ansteigt. Das bedeutet mehr Ressourceneffizienz, da weniger Energie verschwendet wird, geringere operative Kosten und damit auch einen ökonomischen Vorteil.
Nur 30 cm Durchmesser
Eine weitere besondere Eigenschaft eines MgB2-basierten supraleitenden Übertragungssystems liegt im äußerst geringen Durchmesser bzw. Umfang der gesamten Kabelinstallation von nur etwa 30 Zentimeter inklusive Kühlmantel, bei vier GW Kapazität und 800 Kilometer Länge. Es ist weitaus kleiner als die meisten Erdgas-Pipelines, das bedeutet weniger Platzbedarf als bei Standard-HGÜ-Kabeln (etwa 20 Meter für zehn GW in Zentraleuropa). Anders als Supraleiter geben Standard-Erdkabel Wärme an das umgebende Erdreich ab, was sie negativ beeinflusst und ihre Übertragungskapazität senkt.
Turmhohe Masten für Überlandleitungen überflüssig
Supraleitende Kabel bieten generell alle Vorteile von Erdkabeln: Sie können unter Wasser und dicht besiedelten Gebieten verlegt werden, turmhohe Masten für Überlandleitungen werden überflüssig. Der öffentliche Widerstand gegen den Bau von neuen Hochspannungs-Stromtrassen im Rahmen der Energiewende ist zu einem wichtigen Faktor im Planungs- und Entscheidungsprozess für den Netzausbau geworden. Daher sind technologischen Alternativen von großer Bedeutung. Außerdem können bestehende Wegerechte zur Verlegung der supraleitenden Erdkabel genutzt werden.
Wettbewerbsfähig
Erste Kostenschätzungen zeigen, dass die Investitionskosten für die Konstruktion einer vier GW MgB2-basierten Übertragungsleitung um ein Vielfaches kleiner sein können als für Standard ±320 kV HGÜ-Kabel und wettbewerbsfähig mit den Standard-Hochspannungs-Gleichstrom-Überlandleitungen. Die vergleichsweise geringen Kosten erklären sich insbesondere durch die niedrigen Preise für das Leitmaterial Magnesiumdiborid pro Kiloampere und Meter, welche weit unter denen für Kupfer liegen sowie durch den einfachen Produktionsprozess.
Das IASS und CERN betreiben mit ihrer gemeinsamen Forschung Pionierarbeit bei der Entwicklung von supraleitenden MgB2-Kabeln. Die Ergebnisse des jüngsten Tests bestätigen die vielversprechenden Eigenschaften von MgB2, insbesondere im Vergleich zu den Hochtemperatursupraleitern (HTS). Weitere umfangreiche Tests des Prototyps unter verschiedenen Bedingungen sind geplant. Parallel zu den Experimenten am CERN hat das IASS Kontakte für eine zukünftige Zusammenarbeit mit Europäischen Partnern aus der Industrie und mit Übertragungsnetzbetreibern aufgebaut, um die nächsten Schritte für eine industrielle Anwendung dieser innovativen Technologie einzuleiten.
->Quelle: iass-potsdam.de