Mathias Noe vom KIT (1. v.r.) und die weiteren AmpaCity-Partner von RWE und
Nexans feiern die Übergabe des Innovationspreis für Klima und Umwelt. (Bild: KIT)
„Für die Energiewende brauchen wir intelligente und effiziente Energienetze. Nur so schaffen wir es, die erneuerbaren Energien optimal und nachhaltig ins Energiesystem zu integrieren“, sagt der Präsident
des KIT, Professor Holger Hanselka. „Daher forscht das KIT an wegweisenden Supraleiter-Technologien und verbindet Energieforschung und Informationstechnologie. Der Deutsche Innovationspreis für Klima und Umwelt für AmpaCity mit dem KIT als Forschungspartner bestärkt uns, diesen Weg entschieden weiterzugehen.“
„Mit AmpaCity konnten wir zeigen, dass die Hochtemperatur-Supraleitung den Weg von einer Nobelpreis-würdigen Idee hin zur wirtschaftlichen Anwendung zurückgelegt hat“, erklärt Professor Mathias Noe vom KIT. „Ich freue mich, dass dieser Meilenstein mit dem Deutschen Innovationspreis für Klima und Umwelt gewürdigt wird.“
Die Hochtemperatur-Supraleitung
Die Hochtemperatur-Supraleitung und damit der widerstandslose Stromtransport bei minus 200 statt bei minus 270 Grad Celsius geht zurück auf die Forschung von Alex Müller und 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. Im Vergleich zu
herkömmlichen Kabeln überträgt das moderne Supraleiterkabel eine fünf Mal höhere Strommenge pro Kabelquerschnitt.
In Essen ersetzt das 10.000-Volt-Supraleiterkabel auf einem Kilometer Länge eine herkömmliche 110.000-Volt-Leitung. Seit der Inbetriebnahme am 30. April 2014 wurde über das Kabel rund 35 Millionen Kilowattstunden Strom übertragen, was einer Energielieferung an 10.000 Haushalte entspricht.
Projekt AmpaCity
Dem Projekt AmpaCity ging eine ausführliche Studie unter Federführung des KIT zur technischen Machbarkeit und Wirtschaftlichkeit einer Supraleiterlösung auf der innerstädtischen Mittelspannungsebene voraus. 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.
Innerstädtische Verteilnetze gemäß der Vorstudie weitgehend auf 10.000-Volt-Supraleiter umzustellen und die Hochspannungsanlagen zurückzubauen, würde mittelfristig zu mehr Effizienz, einem schlankeren Netz, sowie niedrigeren Betriebs- und Instandhaltungskosten bei gleichzeitig geringerem Flächenverbrauch führen. Die Projektpartner von AmpaCity sind RWE als Netzbetreiber, der Kabelhersteller Nexans, der neben dem Energiekabel auch einen supraleitenden Kurzschluss-Strombegrenzer für den Testbetrieb lieferte, und das Karlsruher Institut für Technologie (KIT), das den Feldversuch wissenschaftlich begleitet. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) hat 5,9 Millionen Euro Fördermittel zum Gesamtbudget von 13,5 Millionen Euro beigetragen.
