Effizienter Stromtransport mittels Supraleiter

In dem Pilotprojekt AmpaCity wurden in Essen 1000 m Supraleiterkabel verlegt. Ziel des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Projektes ist es, zu zeigen, ob und wie Supraleiter die Stromverteilung in Städten nachhaltig verbessern und effizienter gestalten können.

Mittels Supraleiter kann eine verlustfreie Stromübertragung realisiert werden. Bei herkömmlichen Leitern hingegen wird ein Teil der eingespeisten Energie in Wärme umgewandelt. Das Supraleiterkabel verursacht auch keine magnetischen Felder, sodass die direkt Nähe zu empfindlichen Datenkabeln ohne Probleme möglich ist und das Supraleiterkabel daher auch in bereits bestehenden Kabelschächten verlegt werden kann.

Außerdem braucht das nur 15 cm starke Supraleiterkabel viel weniger Platz als ein herkömmliches Kabel. Das Supraleiterkabel überträgt bei gleichem Durchmesser ca. fünfmal mehr Strom als ein konventionelles Kabel. Somit kann aufgrund der schlankeren Netzstrukturen und der geringeren Trassenbreite wertvolle Fläche in dichtbesiedelten Innenstädten eingespart werden. Dem Projekt ging eine Machbarkeitsstudie voraus, die bestätigte, dass die Supraleitertechnologie das Potenzial besitzt, „den weiteren Ausbau städtischer Netze effizient und unter Verzicht auf die flächenintensive herkömmliche Hochspannungstechnik zu ermöglichen“.

Durch die fast verlustfreie Übertragung großer Strommengen kann mit den Supraleiterkabeln künftig schrittweise auf Hochspannungsstrecken und Umspannanlagen im innerstädtischen Bereich verzichtet werden.

Wind- und Sonnenenergie lassen sich mit der Supraleitungen effizienter nutzen. Mit dem Projekt werden die Voraussetzungen für eine hohe Ausfallsicherheit geschaffen, da das Supraleiterkabel in Verbindung mit einem Strombegrenzer bei Netzstörungen nicht durch Fehlerströme überlastet werden kann. Somit wird ein wichtiger Beitrag für die Energiewende und die zunehmende dezentrale Einspeisung von Strom aus erneuerbaren Energie geschaffen.

Der supraleitende Keramikwerkstoff wird in Silberröhren gefüllt und lässt sich wie ein herkömmliches Kabel verlegen. Allerdings muss ein Kühlsystem für die Supraleitung vorgesehen werden. Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, die Produktionskosten supraleitender Drähte und Kabel zu senken.

Mit dem Projekt entsteht eine Experimentierplattform, auf der relevante Kabelparameter wie Geometrie, Verseilung, Stromstärke, Isolierung und Material variiert und für die Zukunft optimiert werden können.

Nach dem zweijährigen Feldtest soll über einen längeren Supraleiter-Cityring entschieden werden. Dieser könnte strukturellen Veränderungen im innerstädtischen Bereich mit neuen Dienstleistungsstrukturen und der daraus resultierenden Verschiebung von Lastschwerpunkten Rechnung tragen.