Einsatz von Supraleitern in Elektroenergiesystemen

Studienarbeit aus dem Jahr 2018 im Fachbereich Elektrotechnik, Note: 1, Hochschule für Wirtschaft und Recht Berlin, Sprache: Deutsch, Abstract: Diese Studienarbeit fasst ein paar der aktuell laufenden Projekte zusammen, in denen ein zukünftiger Einsatz der Supraleittechnik im Energieversorgungswesen erprobt wird. Supraleiter ermöglichen den nahezu verlustfreien Transport elektrischer Energie. Um vorab die Supraleitung besser verstehen zu können, bietet diese Studienarbeit einen umfassenden Einblick in die Grundlagen. Erläutert werden insbesondere die einzelnen Effekte, die mit der Supraleitung einher gehen. Außerdem können Supraleiter klassifiziert werden, denn seit der Entdeckung durch Prof. Onnes verging über ein Jahrhundert.

Mit den Voranschreiten der Zeit gewannen Forscher immer mehr Kenntnisse über die Supraleitung. Diese nehmen bereits heute in vielen Lebensbereichen, wie in der Medizintechnik, Energietechnik oder zukünftig sogar in der Luft- und Raumfahrt eine große Rolle ein. Zur damaligen Zeit war die Aufrechterhaltung der supraleitenden Eigenschaft bestimmter metallischer Leiter nur mit einem kostspieligen Aufwand und nur im kleinen Maßstab möglich. Ihre Anwendung beschränkte sich daher für lange Zeit auf Laboratorien. Aus der Klasse der Supraleiter des Typ II gingen durch die Forschung zwei verschiedene Formen hervor: Der Hochtemperatursupraleiter der 1. Generation und der 2. Generation.

Seit dieser Entdeckung erschloss sich die Möglichkeit für einen möglichen wirtschaftlichen Einsatz in Elektroenergiesystemen. Zur heutigen Zeit steht der Klimawandel mehr im Fokus den je! Durch eine effizientere Energieerzeugung mit erneuerbaren Primärenergien und eine verlustfreiere Energieübertragung kann die Energietechnik
einen Teil dazu beigetragen, um den immer größer werdenden "Energiehunger" vieler Länder in einem klimafreundlicheren Maßstab zu decken. Denn durch den Einsatz der Supraleitung können bereits bestehende Generatoren so umgebaut werden, dass eine Leistungssteigerung ermöglicht wird. Supraleitende Transformatoren sind im Gegensatz zu konventionellen Transformatoren viel kleiner und können Stromdichten größer 100 A/mm² verarbeiten. Im Vergleich dazu kann ein konventioneller Transformator nur Stromdichten von 3-5 A/mm² verarbeiten. Diese und weitere Netzkomponenten stecken jedoch noch in den Kinderschuhen und müssen für den kommerziellen Einsatz weiter erprobt werden. Es bleibt also zu hoffen, dass die derzeit weltweit laufenden Projekte eine Initialzündung für die Intensivierung der Supraleittechnik darstellen.