Headline: Entwicklung von Supraleitern für den Langstreckenenergietransport

Dauer:
bis

Der Transport elektrischer Energie aus erneuerbaren Quellen von Gebieten der Erzeugung zum Verbraucher ist in vielen Regionen auf der Welt, und speziell in Deutschland, zu einer wichtigen strategischen Priorität geworden, gerade auch vor dem Hintergrund des stufenweisen Ausstiegs aus der Kernenergie. Der Ausbau des Stromnetzes über Kurz – und Langstrecken ist daher ein wichtiger Bestandteil der Energiepolitik vieler Länder. Von der Supraleitertechnologie erhofft man sich nicht nur beträchtliche Einsparungen bei den Energietransportkosten, sondern auch wesentlich geringere Auswirkungen auf die Umwelt.

Projektziel und Ergebnisse:

Gegenstand des Forschungsprogrammes ist es, den Austausch von Standard-HGÜ-Leitungen durch Gleichstrom-Supraleiter zu untersuchen, die aufgrund ihrer charakteristischen Eigenschaften den Transport großer Strommengen ohne ohmsche Verluste ermöglichen und günstiger als existierende vergleichbare Technologien sein können. Ferner wird diese Technologieentwicklung einer umfassenden sozio-ökonomischen Bewertung unterzogen, um Politik, Industrie und Wissenschaft konkrete Anwendungsvorschläge unterbreiten zu können. In der zweiten Hälfte des Jahres 2011 wurden Kooperationsrahmenverträge mit dem Europäischen Kernforschungszentrum (CERN) und dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterzeichnet. Schwerpunkt dieser ersten beiden Kooperationen war die Entwicklung und Laboruntersuchung eines auf Magnesium-di-borid (MgB2) basierenden supraleitenden Übertragungskabels. MgB2 ist eine binäre Verbindung, die vielversprechend hinsichtlich der Energieübertragungsanwendungen ist. Das Projekt erreichte im Februar 2014 einen wichtigen Meilenstein durch erfolgreiche Tests eines supraleitenden Prototypkabels mit 20 kA Stromstärke. Die Testanlage bestand aus zwei 20m langen MgB2-Kabeln (bestehend aus 6 x 6,5 mm Sub-Kabeln), die mit Helium-Gas gekühlt wurden, um die notwendige Temperatur (20K) zu erhalten. Der Gesamtdurchmesser des Kabels und der kryostatischen Ummantelung betrug nur 16 cm.

Das IASS ist ebenfalls Teil eines EU FP7-Projektes mit dem Ziel innovative Übertragungsverfahren zu testen. Diesem Projekt gehören etwa 40 führende Forschungsinstitute, Unternehmen, Versorgungseinrichtungen und Übertragungsnetzbetreiber aus ganz Europa an. Eines der Arbeitsfelder beinhaltet die Konstruktion eines MgB2 -Kabel-Prototyps, das Testläufen unterzogen wird, welche normalen Arbeitsbedingungen entsprechen.

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