Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Supraleiter begrenzt Kurzschlussströme

18.02.2015

Siemens entwickelt supraleitende Komponenten und Systeme zur Begrenzung von Kurzschlussströmen im Stromnetz.

Supraleiter haben unterhalb der kritischen Temperatur und unterhalb des kritischen Stroms praktisch keinen elektrischen Widerstand. Sie arbeiten deshalb energiesparender als bisher eingesetzte Drosselspulen.

Trotz der für supraleitende Komponenten nötigen Kühlung kann die Technik etwa die Hälfte der mit Drosselspulen anfallenden Verluste einsparen. Siemens wird die neuen Kurzschluss-Strombegrenzer mit den Stadtwerken Augsburg testen. Bis Ende 2015 soll ein Prototyp gebaut und im Mittelspannungsnetz des Versorgungsunternehmens installiert werden.

Im Zuge der Energiewende speisen zunehmend Biogasanlagen sowie Solar- und Windparks direkt in das Mittelspannungsnetz ein. Im Falle eines Kurzschlusses können sehr hohe Ströme auftreten, so dass entsprechende Schutzvorrichtungen installiert werden müssen.

Die üblicherweise verwendeten Drosselspulen, die den Kurzschlussstrom über ihren elektrischen Widerstand senken, haben aber den Nachteil, dass sie auch im normalen Betrieb aufgrund ihres Widerstands Leistungsverluste verursachen. Pro Drosselspule fallen typischerweise 25 Kilowatt an.

Experten schätzen, dass weltweit bis zu 44.000 Drosseln installiert sind. Die globale Verlustleistung entspräche damit bis zu 1.100 Megawatt oder der Leistung eines großen Kraftwerks.

Supraleiter arbeiten bei minus 196 Grad verlustfrei

Supraleiter beheben dieses Manko, weil sie bei niedrigen Temperaturen und unterhalb des kritischen Stromwerts elektrischen Strom verlustfrei leiten und deshalb im Normalbetrieb für das Netz quasi „unsichtbar" sind.

Die globale Siemens-Forschung Corporate Technology forscht seit mehr als 20 Jahren an Hochtemperatur-Supraleitern und besitzt mehrere Patente zur Technologie dieser resistiven supraleitenden Kurzschluss-Strombegrenzer.

Die Forscher setzen auf keramische Hochtemperatur-Supraleiter aus Yttrium-Barium-Kupferoxid, die mit flüssigem Stickstoff auf minus 196 Grad gekühlt werden. Im Fall eines Kurzschlusses steigt der Strom in der Leitung stark an, und beim kritischen Wert verliert das Material seine supraleitende Eigenschaft, zeigt einen normalleitenden Widerstand und begrenzt den Strom. Der Prototyp ist mit einer Drosselspule kombiniert, auf die der Kurzschlussstrom dann umgeleitet wird. Dadurch kann sich der Supraleiter sofort abkühlen und ist schnell wieder einsatzbereit.

In Augsburg wird der supraleitende Strombegrenzer zwischen dem Mittelspannungsnetz der Stadtwerke und dem Werk der Firma MTU onsite energy installiert. MTU stellt Blockheizkraftwerke her und speist den bei Tests erzeugten Strom ins öffentliche Netz ein.

Dabei werden gelegentlich Spitzenleistungen von 15 Megawatt erreicht. Etwa ein Jahr lang will Siemens die neue Technik zu Testzwecken überwachen, es ist aber geplant, den supraleitenden Kurzschluss-Strombegrenzer dauerhaft im Netz zu belassen. Das Kooperationsprojekt wird vom Bayerischen Wirtschaftsministerium gefördert. (2015.02.3)

Dr. Norbert Aschenbrenner | Siemens InnovationNews

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Geräteschutzschalter erfüllt NEC Class 2
19.05.2017 | PHOENIX CONTACT GmbH & Co.KG

nachricht Elektronikgehäuse für Anzeigeeinheiten
19.05.2017 | PHOENIX CONTACT GmbH & Co.KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Im Focus: Turmoil in sluggish electrons’ existence

An international team of physicists has monitored the scattering behaviour of electrons in a non-conducting material in real-time. Their insights could be beneficial for radiotherapy.

We can refer to electrons in non-conducting materials as ‘sluggish’. Typically, they remain fixed in a location, deep inside an atomic composite. It is hence...

Im Focus: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochspannung für den Teilchenbeschleuniger der Zukunft

24.05.2017 | Physik Astronomie

3D-Graphen: Experiment an BESSY II zeigt, dass optische Eigenschaften einstellbar sind

24.05.2017 | Physik Astronomie

Optisches Messverfahren für Zellanalysen in Echtzeit - Ulmer Physiker auf der Messe "Sensor+Test"

24.05.2017 | Messenachrichten