Modellregionen und regionale Pilotprojekte

Supraleiter für den Netzausbau – hohe Kapazitäten energieeffizient transportieren

Case Study AmpaCity Projekt, Essen
Bis 2050 soll 80 % des Stroms aus erneuerbaren Energien stammen. Doch allein 2011 gingen ca. 500 GWh Windstrom wegen Netzüberlastung verloren. Gefordert ist nun ein umfangreicher Netzausbau nicht zuletzt auf der Mittelspannungsebene. Hier können supraleitende Kabelsysteme energieeffizient, raumsparend und emissionsarm hohe Kapazitäten bereitstellen. Den Weg weist das Essener AmpaCity Projekt mit dem derzeit längsten supraleitenden Mittelspannungskabel der Welt.

Aufbau eines Supraleiterkabels

Verlauf des Supraleiterkabels in der Essener Innenstadt

In Essen wird 2013 das derzeit längste Supraleiterkabel der Welt installiert. Ein Strombegrenzer, der ebenfalls auf supraleitenden Materialien basiert, schützt das Kabel vor Überströmen, z. B. bei einem Kurzschluss im Netz. Die Kombination beider Technologien des Herstellers Nexans ist vorbildhaft für die Modernisierung der Stromnetze in Großstädten weltweit.

Die Systemlösung ermöglicht Kabel mit sehr hoher Stromtragfähigkeit (engl. „ampacity“), die eine Stromverteilung mit minimalen Leitungsverlusten bereits auf der 10-kV-Mittelspannungsebene zulassen. 110-kV-Hochspannungsstrecken und Umspannwerke in Stadtzentren, die bisher für eine effiziente Stromversorgung notwendig waren, könnten so in Zukunft großenteils verzichtbar werden. Einer vom Netzbetreiber RWE beauftragten Studie zufolge könnte eine Netzmodernisierung mit Supraleitertechnologie in Essen vier innerstädtische Umspannwerke einsparen.

Auf gleichem Weg lassen sich Genehmigungsverfahren sowie Probleme mit Trassenführungen und aufwendigen Bauarbeiten in Innenstadtbereichen entschärfen: Supraleiterkabel, die durch einen Strombegrenzer geschützt werden, benötigen keine Überlastleiter und sind deshalb äußerst kompakt. Das in Essen installierte System kann die gleiche Strommenge transportieren wie fünf herkömmliche Mittelspannungskabel. Zudem erzeugt es weder elektromagnetische Felder noch Wärmeemissionen und für die Verlegung genügen kleinere Trassenquerschnitte als bei konventionellen Mittel- oder Hochspannungskabeln. Für den Netzausbau können so auch existierende Trassen genutzt werden, zumal leistungsstarke Supraleiterkabel selbst in unmittelbarer Nähe zu Datenleitungen und anderen Versorgungssystemen keine Probleme verursachen.

Zunächst dürfte AmpaCity vor allem ein Modell für die urbane Netzentwicklung liefern. Mittelfristig wird die supraleitende Mittelspannungstechnik aber auch beim Ausbau der Verteilnetze in der Fläche und der Anbindung erneuerbarer Energiequellen eine wichtige Funktion übernehmen.

Kontaktdaten/Unternehmen:
Nexans Deutschland GmbH
Kabelkamp 20
30179 Hannover
www.nexans.com


Ansprechpartner:
Dr. Joachim Bock
Director Sales and Market Development HTS Systems Nexans
joachim.bock@nexans.com


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