Supraleitendes Kabel

Widerstand zwecklos

Von Wolfgang Kempkens
Aktualisiert am 24.10.2020
 - 18:55
Das aufgeschnittene Modell eines Supraleiterkabels
Das längste und leistungsfähigste supraleitende Kabel der Welt wird in München gelegt. Es kann, verglichen mit einem konventionellen Erdkabel, bis zu achtmal mehr Strom übertragen.

In München wird das längste und leistungsfähigste supraleitende Kabel der Welt gelegt. Es wird bei einer Spannung von 110.000 Volt betrieben und überträgt eine Leistung von 500 Megawatt. Das zwölf Kilometer lange Kabel wird das Hauptumspannwerk Menzing im Westen der Stadt und den Lastschwerpunkt München-Süd verbinden. Es kann, verglichen mit einem konventionellen Erdkabel, bis zu achtmal mehr Strom übertragen, benötigt jedoch weniger Platz, weil die Kabel dicht nebeneinanderliegen können, anders als Wärme entwickelnde Kupferleitungen. Die können bis zu 80 Grad erreichen. Für neue Kabel, die innerstädtisch verlegt werden, bedeutet das schmalere Gräben und weniger Verkehrsstörung. In München werden die supraleitenden Kabel, die einschließlich Kühlkanal und Isolierung nicht dicker sind als konventionelle, durch vorhandene Rohre gezogen.

Eingesetzt werden Hochtemperatur-Supraleiter des Unternehmens Theva aus Ismaning. Dessen Ingenieuren ist es gelungen, die Strommenge, die ein zwölf Millimeter breites und 75 Mikrometer dickes Kabel überträgt, in den vergangenen Jahren auf 1350 Ampere nahezu zu verdoppeln. Das gelang durch einen Trick. Normalerweise wird das Kristallgefüge des keramischen Supraleiters durcheinandergebracht, wenn eine bestimmte Dicke erreicht ist. Stehen aber die Moleküle der Magnesiumoxidschicht, auf welcher der Supraleiter emporwächst, nicht senkrecht, sondern bilden einen Winkel von 30 Grad, bleibt der Kristall heil und damit die Supraleitfähigkeit erhalten.

Im Gegensatz zu klassischen Supraleitern, die den Strom erst dann widerstandslos fließen lassen, wenn sie auf minus 269 Grad gekühlt werden, die Temperatur von flüssigem Helium, begnügt sich der Theva-Supraleiter, der aus Gadolinium-Barium-Kupfer-Oxid besteht, mit minus 196 Grad, der Temperatur von flüssigem Stickstoff. Das reduziert die Energiekosten für die Kühlanlage. Die Gesamtbilanz: Das Münchner Kabel wird im Jahr bis zu acht Millionen Kilowattstunden einsparen, das ist der Jahresverbrauch von 2000 Haushalten. Die Stadtwerke München planen, noch weitere konventionelle innerstädtische Kabel durch widerstandsfreie zu ersetzen. Damit soll die Versorgungssicherheit verbessert und weitere Energie eingespart werden.

Das Pro Line genannte Kabel lässt sich auch in Magnetresonanztomographen einsetzen, weil es biegefähig ist. Dann begnügen sich diese Geräte, die das Innere des Körpers sichtbar machen, ebenfalls mit billigem Stickstoff. Auch Windgeneratoren können von den Hochtemperatur-Supraleitern profitieren. Derart ausgerüstete Generatoren sind leichter und kleiner als jetzige. Die Türme könnten schlanker und billiger gebaut werden. Im Rahmen des EU-Projekts Eco Swing wurde schon gezeigt, dass solche Generatoren funktionieren. Der Beweis gelang an einer Drei-Megawatt-Mühle im dänischen Thyborøn.

Quelle: F.A.Z.
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