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Superconductingcity

Strom ohne Widerstand für die Energiewende

| Redakteur: Stéphane Itasse

Stromleiter ohne elektrischen Widerstand werden für Energietechnik und Industrie immer interessanter. Perspektiven dazu zeigt der Gemeinschaftsstand Superconductingcity auf der Hannover-Messe 2016 vom 25. bis 29. April

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In der Energietechnik-Halle 13 der Hannover-Messe finden Besucher auch den Gemeinschaftsstand Superconductingcity.
In der Energietechnik-Halle 13 der Hannover-Messe finden Besucher auch den Gemeinschaftsstand Superconductingcity.
(Bild: Hannover-Messe)

„Für die junge Branche steht nicht mehr die Erprobung, sondern die wirtschaftliche Nutzung der hocheffizienten Leiter im Fokus“, sagt Dr. Michael Bäcker, Vorstandsmitglied des Industrieverbandes Supraleitung (IV-Supra), und weist auf die mittlerweile etablierte Fertigung von supraleitenden Drähten hin. So läuft die Produktion im industriellen Maßstab bei den Herstellern Deutsche Nanoschicht GmbH und Theva-Dünnschichttechnik GmbH aktuell an. „Unsere Aussteller bilden auf der Hannover-Messe das gesamte Spektrum von der Materialproduktion bishin zur großtechnischen Anwendung ab“, freut sich die geschäftsführende Sekretärin des IV-Supra, Ursula Kollenbach.

Pilotprojekte für Supraleiter zeigen Signalwirkung

Denn eine dynamische Marktentwicklung hat die Zurückhaltung bei Investitionen in die Materialproduktion und das Anwendungsengineering abgelöst. „Große Pilotprojekte in den vergangenen Jahren haben Signalwirkung gehabt“, sagt Kollenbach, „wir sind davon überzeugt, dass wir viele Besucher aus Energiewirtschaft und Industrie für die Supraleitertechnologie interessieren können.“ Diesen Anspruch unterstreicht auch die neu konzipierte und hochwertig designte Gemeinschafts-Standfläche.

Neben den deutschen Supraleiterherstellern ist in der Superconductingcity das russische Unternehmen Superox präsent, das sowohl supraleitende Bänder als auch netz- und luftfahrttechnische Anwendungen auf Supraleiterbasis vorstellt. Der Hersteller Evico GmbH nutzt die physikalischen Eigenschaften supraleitender Materialien in hochpräzisen Lagern, die berührungslos und deshalb abrieb- und verschleißfrei arbeiten. Die Technik eignet sich nicht nur für rotierende Maschinen, sondern unter anderem auch für Manipulatoren, die in hermetisch abgeschlossenen Räumen oder unter extremen Reinraumbedingungen einsetzbar sind.

Der Antriebsspezialist Oswald Elektromotoren GmbH stellt auf dem Gemeinschaftsstand Torquemotoren aus. Diese supraleiterbasierten Antriebe bieten nicht nur eine hohe Leistungsdichte, sondern können aufgrund ihrer geringen Läuferträgheit auch schnelle Drehzahlwechsel problemlos bewältigen. Tieftemperatur-Kühlsysteme für Supraleiteranwendungen werden von der Sumito Cryogenics Europe GmbH und dem Institut für Lüftungs- und Kältetechnik GmbH vorgestellt.

Supraleiter für den Transport großer Strommengen effizient und wirtschaftlich

Die Vision Electric Super Conductors GmbH konzentriert sich auf supraleitende Systeme für den Transport großer Strommengen. „Bei der Gleichstromübertragung können die Gesamtverluste mit Hilfe der Supraleiter um bis zu 90 % gesenkt werden“, sagt der Geschäftsführer Dr. Wolfgang Reiser. Besonders hoch sind Einsparpotenziale und Wirtschaftlichkeit bei der Übertragung hoher Gleichströme auf niedrigem Spannungsniveau in der Industrie. Hier positioniert sich Vision Electric Super Conductors mit kompakten supraleitenden Hochstromschienen, die auch den Bau- und Sicherheitsaufwand für Hochstromversorgungen verringern.

Als Vorstandsmitglied des IV-Supra prognostiziert Reiser außerdem, dass „der für die Energiewende erforderliche Netzausbau nur mit Supraleitern elegant zu bewältigen sein wird“. Die Kapazität supraleitender Kabel für den Wechselstromtransport ist um ein Mehrfaches höher als bei herkömmlichen Kabeln, unterstreicht der Elektroingenieur: „Zudem verringern sie, ebenso wie Gleichstromschienen, den Landschaftsverbrauch neuer Übertragungsstrecken und erzeugen keine externen Magnetfelder, sodass der Netzausbau in dicht besiedelten Gebieten einfacher wird.“

Supraleiter könnten reine Erprobungsphase bald beenden

Technisch bieten die Supraleiter damit fast nur Vorteile. Dass die widerstandslosen Stromleiter erst am Anfang ihrer kommerziellen Anwendung stehen, führen Energieexperten vor allem darauf zurück, dass die Technologie langfristig erprobt werden musste, bevor die Industrialisierung einsetzte. Die Branche erwartet, dass zukunftsorientierte Energiewirtschaftsunternehmen nun verstärkt auf Supraleiter setzen. Wegweisend ist die Supraleiterkabelstrecke, die der Netzbetreiber der RWE AG bereits seit 2014 bei der Stromversorgung der Stadt Essen einsetzt.

Als weiteren wirtschaftlich interessanten Einsatzbereich für Supraleiter sieht Reiser die Netzanbindung von Windparks: Während heute noch jede Windenergieanlage einen eigenen Wechselrichter benötigt, könnte die Netzsynchronisation in Zukunft Kosten sparend am Einspeisepunkt zusammengefasst werden, weil die Gleichstromproduktion des gesamten Windparks verlustfrei dorthin übertragen werden kann. „Ein supraleitendes Gleichstromnetz in einem Windpark mit 20 MW Nennleistung und 60 % Jahresleistungsgrad kann dessen Wechselrichter-, Trafo- und Leitungsverluste nahezu halbieren“, stellt er fest. Diese Aussage dürfte nicht nur Windenergie-Akteure neugierig werden lassen. Das konkrete Beispiel zeigt auch, welche Potenziale Supraleiter für die Energiewende haben.

Gemeinschaftsstand Superconductingcity auf der Hannover-Messe 2016: Halle 13, Stand C45

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