Supraleitende Kabel für verlustfreie Stromversorgung

Bevorzugtes Anwendungsgebiet sind Ballungszentren

Ein alter Forschertraum steht kurz vor seiner Verwirklichung: Supraleitende Kabel ohne Spannungsverlust zu entwickeln. Wissenschaftlern in Braunschweig ist es gelungen, Stromkabel zu entwickeln, die elektrische Energie ohne Übertragungsverluste transportieren. Für die Stromversorgung kann die Umsetzung dieser Forschungen enorme Folgen haben: „Wenn in Deutschland ein Prozent Energie gespart wird, kann ein Kraftwerk abgeschaltet werden“, sagt Professor Georg Wahl, Leiter des TU-Instituts für Oberflächentechnik und plasmatechnische Werkstoffentwicklung (IOPW) www in Braunschweig.

Mit dem neuen Kabel werden diese Verluste bis zu 30 Prozent gesenkt. Bevorzugtes Anwendungsgebiet sind Ballungszentren, in denen die vorhandenen Kabelkanäle für den wachsenden Energiebedarf zu eng werden. Wahl erwartet, dass die ersten dieser supraleitenden Testkabel in fünf Jahren verlegt werden. Weitere Einsatzmöglichkeiten dieser Beschichtungstechnik sind Wärmedämm- und Korrosionsschutzschichten für Turbinen, die Temperaturen von mehr als 1000° Celsius aushalten sollen. Damit kann deren Wirkungsgrad erhöht und gleichzeitig der Ausstoß des umweltbelastenden Kohlendioxids verringert werden.

Obwohl das Supraleitermaterial spröde ist. „Das lässt sich mit Glaswolle vergleichen“, erläutert Wahl. „Glaswolle ist wegen der vielen dünnen Stäbchen biegsam, eine Glasscheibe hingegen nicht.“ Das unter seiner Federführung entwickelte Kabel lässt sich dank vieler dünner Schichten biegen und somit besser verlegen. Er benutzt dafür ein Verfahren, das schon Mitte des 19. Jahrhunderts entdeckt wurde und seit etwa 30 Jahren in der Halbleitertechnik angewendet wird.

Wahls Institut ist die einzige Forschungseinrichtung in Deutschland, die sich ausschließlich mit diesen speziellen Verfahren zur Beschichtung von Oberflächen beschäftigt und hat bei der Entwicklung neuer supraleitender Kabel weltweit die Nase vorn. „Wir haben hier ein Verfahren erprobt, das wesentlich wirtschaftlicher ist als andere“, betont Oliver Stadel. Er hat im Rahmen seiner Doktorarbeit eine Pilotanlage gebaut, in der solche supraleitende Bänder hergestellt werden. Innerhalb der nächsten drei Jahre ist eine Fertigung vorgesehen. Damit wird eine völlig neue energiesparende Technologie verfügbar sein, die auch die Technik von Transformatoren, von Motoren und Generatoren für Schiffsantriebe und Eisenbahnen revolutionieren wird. Vorschusslorbeeren gab es bereits: Beim Promotion-Wettbewerb der Wolfsbur AG wurde das Vorhaben ausgezeichnet, der Naturschutzbund Deutschland verlieh zusätzlich einen Umweltpreis. Die Wissenschaftler werden zu mehr als 80 Prozent aus Drittmitteln finanziert; das Institut arbeitet intensiv mit der Moskauer Elite-Universität Lomonossow zusammen.