TenneT und das KIT erforschen Supraleitertechnologie

Supraleiter sind Materialien, deren elektrischer Widerstand beim Unterschreiten einer bestimmten Temperatur, der so genannten Sprungtemperatur, auf null fällt. In der Folge leiten diese Materialien Strom nahezu verlustfrei. Die neuartigen konzeptionellen Supraleiterkabel für das Übertragungsnetz basieren auf so genannten Hochtemperatursupraleitern aus Keramik, die vergleichsweise kostengünstig betrieben werden können, weil bei der Kühlung weniger Energie aufgewendet werden muss.

Der deutsch-niederländische Übertragungsnetzbetreiber TenneT will mit dieser Forschung die Erdkabeltechnologie weiter vorantreiben, da sich gezeigt hat, dass die Akzeptanz für den Netzausbau im Zuge der Energiewende bei der Bevölkerung durch den Einsatz von Erdkabel erhöht werden kann.

Die dafür am KIT konzipierten Supraleiterkabel sind effizient, leistungsstark und könnten nach Fertigung und erfolgreich absolvierter Testphase einen kompakteren Trassenbau im Drehstromnetz ermöglichen. Die Machbarkeitsstudie basiert auf konzeptionellen Kabel- und Kühlkonzepten, die speziell für die im deutschen Übertragungsnetz übliche Spannung von 380 Kilovolt (kV) ausgelegt sind.

„Das ist technologisch eine große Herausforderung, weil auf diesem Spannungsniveau die Supraleitertechnologie noch nie eingesetzt wurde“, sagt Professor Mathias Noe vom Institut für Technische Physik (ITEP) des KIT, der die Entwicklung leitet, „mit unseren neuen Kabelkonzepten konnten wir nun nachweisen, dass es technologisch grundsätzlich möglich ist.“

Auch beim Trassenbau könnte die Supraleitertechnologie Vorteile bringen, erklärt Hanno Stagge, der das Projekt bei TenneT betreut: „Bei einer herkömmlichen Kabelanlage im Übertragungsnetz benötigen wir zwölf Drehstromkabel, eine supraleitende Kabelanlage könnte dieselbe Leistung mit sechs Kabeln übertragen.“ Dadurch könnten Netzbetreiber die Trassenbreite deutlich reduzieren.

Bis diese Kabel zum Einsatz kommen, müssen sie allerdings zunächst die Testreihen erfolgreich durchlaufen.