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Essener Supraleitung

Zwischenbilanz AmpaCity

28. Oktober 2014, 14:32 Uhr | Hagen Lang

Das Supraleiterkabel verläuft direkt unterhalb der Essener Innenstadt.

Seit einem halben Jahr bewährt sich das Essener Supraleiter-Projekt AmpaCity mit einer verlustfreien Stromübertragung. 10.000 Essener Haushalte werden zuverlässig versorgt, wie die Projektpartner auf einer Konferenz bilanzierten.

Der Supraleiter transportiert völlig verlustfrei eine im Vergleich zu herkömmlichen Kupferkabeln fünf Mal größere Strommenge. Seit seiner Inbetriebnahme am 30. April wurden 20 Millionen kWh, das Äquivalent einer von 10.000 Haushalten verbrauchten Strommenge, zuverlässig übertragen. »Der Betrieb verläuft bisher reibungslos. Wir haben wertvolle technologische Erkenntnisse gesammelt, die uns dabei geholfen haben, das Gesamtsystem des Supraleiters weiter zu optimieren«, sagte Dr. Joachim Schneider, Technikvorstand der RWE Deutschland.

Während des Projektes wurde bereits die Systemüberwachung verbessert, um den Supraleiter optimaler in die Essener Stromnetzüberwachung einzubinden und der Kühlkreislauf den speziellen Anforderungen von AmpaCity angepasst. »Das Projekt AmpaCity zeigt, dass es in Deutschland möglich ist, Grundlagenforschung in die Anwendung zu bringen«, sagte Mathias Noe, Leiter des Instituts für Technische Physik am KIT und Projektpartner bei AmpaCity. Noe weiter: »Forschung trägt zur Lösung gesellschaftlicher Herausforderungen wie der Energiewende bei. Insbesondere, wenn es in enger Kooperation von anwendungsorientierter Grundlagenforschung des Staates und innovativer Industrieentwicklung passiert.«

Uwe Beckmeyer, Parlamentarischer Staatssekretär beim Bundeswirtschaftsminister für Wirtschaft und Energie, dem Fördermittelgeber des weltweit beachteten Vorzeigeprojektes sagte während seines Besuches in Essen: »Die Energiewende braucht mutige Innovationen, um das Energiesystem von morgen effizient und sicher zu gestalten. Daher haben wir dieses exzellente Projekt bewusst für die Förderung durch unser Energieforschungsprogramm ausgewählt.« Das BMWi steuerte zur Gesamtinvestitionssumme, die durch die Projektpartner RWE (Netzbetreiber), Nexans (Kabelhersteller) sowie Institut für Technologie (KIT, wissenschaftliche Begleitung) investiert wurde (13,5 Millionen Euro) 5,9 Millionen Euro bei.

Supraleiterkabel sind die sinnvollste Möglichkeit, den Einsatz von Hochspannungskabeln in städtischen Netzen zu reduzieren, die Netzstruktur zu vereinfachen und die ressourcen- sowie flächenintensiven Umspannstationen zurückzubauen. Zwar ist die Übertragung hoher Leistungen in Innenstädten auch mit Kupfer-Mittelspannungskabeln möglich, der Kosteneffizienz dieser Lösung stehen jedoch sehr viel höhere ohmsche Verluste gegenüber. Eine Vorstude des KIT zeigt auf, welche Vorteile es bietet, ein innerstädtisches Verteilnetz weitgehend auf 10.000-Volt-Supraleiter umzustellen und die Hochspannungsanlagen zurückzubauen. Dies würde mittelfristig zu mehr Effizienz, einem schlankeren Netz, sowie niedrigeren Betriebs- und Instandhaltungskosten bei gleichzeitig geringerem Flächenverbrauch in den Innenstädten führen.

Grundlage der Hochtemperatur-Supraleitung und des Stromtransports bei minus 200 Grad Celsius ist die Forschung von Professor Alex Müller und Dr. Johannes Georg Bednorz, die dafür im Jahr 1987 den Physiknobelpreis erhielten. Durch die Eigenschaften des supraleitenden Materials, einer besonderen Keramik, und dessen Kühlung auf minus 200 Grad Celsius wird das Kabel zu einem idealen elektrischen Leiter. Vor ihrer Forschung wurden supraleitende Phänomene nur bei niedrigeren Temperaturen um minus 270 Grad Celsius beobachtet.