Supraleitende Schalter
Supraleiter schützen Stromnetze

Seit Anfang April sorgt im Stromnetz der RWE Energy in Netphen bei Siegen ein supraleitender Strombegrenzer dafür, dass das Netz vor kritischen Kurzschlussströme geschützt wird.

HB/hsn DÜSSELDORF. Der supraleitende Schalter, der in einem Verbundprojekt von verschiedenen Firmen entwickelt wurde, ist weltweit das erste Bauteil, das in einem Energieversorgungsnetz zur Demonstration eingesetzt wird.

Bei einem Kurzschluss im Stromnetz treten so genannte Kurzschlussströme auf, die elektrische Komponenten, beispielsweise Generatoren, Leitungen und Transformatoren, mechanisch und thermisch stark belasten. Ein Strombegrenzer kann die hierbei auftretenden Probleme lösen: Er stabilisiert das Stromnetz, verringert Spannungsfälle und reduziert die mechanische und thermische Belastung der elektrischen Komponenten.

„Nur ein Strombegrenzer auf der Basis von Hochtemperatur-Supraleitern besitzt alle Eigenschaften, um ein heutiges Stromnetz wirksam zu schützen“, sagt Mathias Noe, der das Projekt am Forschungszentrums Karlsruhe geleitet hat. Ein Strombegrenzer muss bei einem Kurzschluss einen hohen elektrischen Widerstand besitzen. Im Normalbetrieb dagegen soll der elektrische Widerstand des Strombegrenzers möglichst gering sein, um Energieverluste zu vermeiden.

Diese Eigenschaften erfüllt ein Supraleiter in idealer Weise: Bei tiefen Temperaturen besitzt er bis zu einer bestimmten Stromstärke keinen elektrischen Widerstand. Erst wenn diese überschritten wird, verliert er innerhalb weniger tausendstel Sekunden seine supraleitende Eigenschaften und wird zu einem elektrischen Widerstand. Sobald der Strom unter den kritischen Wert zurück sinkt und der Supraleiter abgekühlt ist, verschwindet der elektrische Widerstand wieder.

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