Hochtemperatur-Supraleiter: Spezialkabel bringt Strom verlustfrei über weite Strecken

In Kupferleitungen geht durch den elektrischen Widerstand viel Energie verloren. Eine Firma mit Sitz nahe München hat ein Spezialkabel gebaut, bei dem das nicht passiert.

Artikel von Wolfgang Kempkens veröffentlicht am 8. September 2020, 8:08 Uhr

Theva nennt seinen Hochtemperatur-Supraleiter Proline. (Bild: Theva (Screenshot: Golem.de))

In München wird nach Angaben des Herstellers Theva das leistungsfähigste Erdkabel der Welt gebaut (PDF). Genauer gesagt sind es drei, die nebeneinander liegen. Sie stecken in bestens isolierten Rohren, in denen flüssiger Stickstoff zirkuliert. Er kühlt die Kabel auf eine Temperatur von minus 196 Grad Celsius.

Das Spezialkabel (PDF) setzt dem Strom bei dieser mehr als arktischen Kälte keinen Widerstand entgegen, so dass es keine Verluste wie in Kupferkabeln gibt. Allerdings ist für das Kühlen der so genannten Hochtemperatur-Supraleiter (HTSL) Energie nötig. Pro Kilometer gehen rund 25 Kilowatt verloren.

Die Gesamtbilanz für das rund zwölf Kilometer lange Kabel, das bis zu 500 Megawatt übertragen kann: Pro Jahr werden nach Fertigstellung bis zu acht Millionen Kilowattstunden eingespart. Das entspricht dem Jahresverbrauch von 2.000 Haushalten.

Entscheidender aber ist, dass durch die neuen Kabel die Übertragungsleistung verglichen mit Kupfererdkabeln um das Fünf- bis Achtfache steigt. Das verbessert die Versorgungssicherheit, erst recht, wenn auch die Anschlussprojekte realisiert werden. Geplant ist, zwei weitere HTSL-Verbindungen zu installieren, so dass sich eine Dreiecksstruktur ergibt. Dann werden zahlreiche weitere Kupferleitungen überflüssig, wodurch die Verluste weiter verringert werden.

HTSL-Kabel haben einschließlich Kühlkanal und Isolation etwa den gleichen Durchmesser wie Kupferkabel. Sie können also in den gleichen Rohren verlegt werden. Die reinen Kabelkosten sind drei- bis viermal höher, angesichts der massiven Steigerung der Übertragungsleistung gleicht sich das jedoch aus.

Beim Neubau von innerstädtischen Stromkabeln wird es mit HTSL vielleicht sogar billiger. Da sie keine Wärme erzeugen wie Kupferkabel - die erreichen schon mal 80 Grad - können sie dicht nebeneinander verlegt werden. Das reduziert die Tiefbaukosten, weil der Graben weitaus schmaler sein kann.