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Münchens SuperLink: Weltweit erster Prototyp eines Hochspannungssupraleiters in Betrieb

„Können Sie sich vorstellen, mit dieser Technik die Stromversorgung einer Stadt wie München sicher zu stellen? Darüber müsste man mal nachdenken.“ Mit diesem Dialog begannen im Jahr 2016 die Überlegungen, einen110.000-Volt-Supraleiter für München zu bauen – den SuperLink.

Gemeinsam mit den Projektpartnern NKT (Köln), Theva (Ismaning), Linde (München), dem Karlsruhe Institute of Technology und der Fachhochschule Südwestfalen hat der Netzbetreiber SWM Infrastruktur einen Supraleiter entwickelt, getestet und im Münchner Stromnetz eingebaut. Gefördert wird das Forschungsvorhaben im Auftrag der Bundesregierung durch den Projektträger Jülich.

Jetzt konnte der Prototyp erfolgreich im SWM Hauptumspannwerk Menzing in Betrieb genommen werden – als der weltweit erste Hochspannungssupraleiter, der alle Komponenten enthält, die für eine Langstreckenverlegung innerhalb einer Großstadt sowie über Land erforderlich sind.

Grundlage für die Stromnetze der Zukunft
Die Technik basiert auf der Grundlagenforschung des deutschen Physikers Dr. Johannes Georg Bednorz, der 1987 für die Entdeckung der Hochtemperatursupraleitung gemeinsam mit dem Schweizer Karl Alexander Müller den Physiknobelpreis erhielt.

Mit einer Supraleitung können große Mengen elektrischer Energie nahezu verlustfrei transportiert werden. Herausforderungen im Forschungsprojekt waren dabei vor allem die Funktionalität des Supraleiters, die Kabelverbindungstechnik, die Kühltechnik, der Kühlkreislauf und die Langzeitstabilität der Leitungstechnik.

Die Nutzung von Supraleitern ist eine wegweisende technische Lösung für die zukünftigen Energienetze von Metropolen. 37 Jahre nach dem Nobelpreis positionieren sich damit deutsche Unternehmen auch bei der Umsetzung an der Weltspitze und unterstreichen den Ruf des Technologiestandorts Bayern.

Weltweites Interesse und weltweiter Bedarf
An dieser Technik wird in vielen Ländern geforscht. Denn, über die Anforderungen der Energiewende in Deutschland hinaus, besteht in allen Industrieländern der Bedarf zusätzlicher Energietransporte in Ballungsräume und zu Industriezentren. Supraleiter verbessern darüber hinaus die Nachhaltigkeit der Stromversorgung. Sie können zum einen mehr Strom transportieren, wodurch geringere Leitungstrassen notwendig sind. Zum anderen entfallen Leitungsverluste, was zu einer deutlich verbesserten Effizienz und geringeren CO₂-Emissionen führt.

Zukünftiger Einsatz im Münchner Stromnetz
Der im SWM Hauptumspannwerk Menzing in Betrieb genommene Supraleiter wird nun im Betrieb auf Herz und Nieren geprüft. Wenn der Prototyp, was zu erwarten ist, die an ihn gestellten Anforderungen erfüllt, soll bei Vorliegen der technisch-wirtschaftlichen Voraussetzungen in München der weltweit erste kommerzielle Hochspannungssupraleiter verlegt werden.

Dieser Erfolg ist nur möglich, da Hersteller, Forschung, Bundesregierung und Energieversorgung zielgerichtet und Hand-in-Hand zusammengearbeitet haben.

Mehr Informationen zum Projekt gibt es auch im SWM Magazin:

www.swm.de/unternehmen/magazin/innovation/supraleiter

Zitate der Projektpartner

Helge-Uve Braun, Technischer SWM Geschäftsführer: „Wir wollen eine rund 15 Kilometer lange Hochspannungsleitung zwischen unserem Hauptumspannwerk Menzing und dem Energiestandort Süd in Sendling realisieren. Mit dieser innovativen Leitung wird das Stromnetz der SWM Infrastruktur noch zukunftsfähiger und sein Betrieb noch klimaschonender. Diese Innovation wird weit über Münchens Stadtgrenzen hinaus dazu beitragen, Stromnetze noch effizienter, stabiler und klimaschonender zu machen.“

Prof. Dr.-Ing Alexander Alekseev von Linde: „Wir freuen uns sehr, dass dieser Meilenstein erreicht wurde. Das supraleitende Kabel benötigt eine kontinuierliche Kühlung, die auf einer Kombination aus flüssigem Stickstoff als Kälteträger und einer speziellen Kältemaschine basiert, die Kälte auf einem extrem niedrigen Temperaturniveau von tiefer als -200 Grad Celsius erzeugt. Beide diese Technologien gehören zu unserem Produktportfolio, deshalb unterstützen wir das Projekt Superlink. Wir hoffen, dass die Kommerzialisierung des supraleitenden Kabels bald folgen wird.“

Anders Jensen, CTO von NKT: „Das SuperLink-Projekt ist eine wegweisende Innovation, mit der wir das Potenzial supraleitender Hochspannungskabel mit bisher unerreichter Übertragungsleistung realisieren. Wir freuen uns über die Zusammenarbeit mit den Stadtwerken München Infrastruktur und unseren weiteren Partnern, die die Inbetriebnahme des Testsystems ermöglicht haben. Supraleitende Kabel bieten die Chance, das Stromnetz in sensiblen Bereichen nachhaltig auszubauen, ohne dass umfangreiche Erdarbeiten erforderlich sind. Dieses bedeutende Demonstrationsprojekt zeigt das Potenzial der Supraleitungstechnologie für einen effizienteren Zugang zu erneuerbarer Energie in Metropolen wie München.“

Dr. Werner Prusseit, Geschäftsführer THEVA: „Mit dem SuperLink Kabel steht ein innovatives Betriebsmittel bereit, dass den Netzausbau und die Energiewende deutlich voranbringen kann. Ich bin froh, dass dies in Deutschland geschieht und wir mit dem Supraleiter unseren Beitrag dazu leisten können.“

Prof. Dr.-Ing. Robert Bach, Fachhochschule Südwestfalen: „Nach den ersten Gesprächen zu der innovativen Lösung dieser Aufgabe mittels einer supraleitenden Kabelstrecke im Jahr 2016, haben die SWM mit bemerkenswerter Zielstrebigkeit diese wegweisenden Technologie und deren praktische Umsetzung vorangetrieben. Das ist ein herausragendes Beispiel für die Innovationskraft der Netzbetreiber in Deutschland und findet weltweit große Beachtung.“

Prof. Dr.-Ing. Mathias Noe, Karlsruhe Institute of Technology: „Mit dem Beginn der Präqualifikation von supraleitenden Kabeln in der 110-kV-Spannungsebene in München ist ein Meilenstein erreicht, der die technische Machbarkeit und den Betrieb im realen Netz eindrucksvoll unter Beweis stellt."