Neuartiges Band fungiert als Fehlerstromschutz
Aufgrund ansteigender Lasten in den Hauptstromnetzen, veraltetem Equipment und einer zunehmend dezentralisierten Stromerzeugung und -verteilung, stellen intensive Kurzschlüsse eine kritische Bedrohung für die Energiesicherheit dar. Im Rahmen des von der EU geförderten Projekts ECCOFLOW wurde ein einzigartiger supraleitender Fehlerstrombegrenzer (Superconducting Fault Current Limiter, SFCL) entwickelt und hergestellt. Supraleitende Materialien weisen keinerlei Widerstand gegenüber fließendem Strom auf. Um diese Eigenschaft ersichtlich zu machen, müssen diese Materialien allerdings abgekühlt werden. In den vergangenen Jahren wurden sogenannte Hochtemperatur-Supraleiter (HTS) entwickelt. Auch wenn die Bezeichnung "Hochtemperatur" etwas irreführend ist, da kryogene Temperaturen erforderlich sind, können die Temperaturen weitaus einfacher erreicht werden und deren Modulation kann die Materialien von einem supraleitenden zurück in einen Widerstandszustand bringen. Unter Nutzung dieser Eigenschaft unterbricht der supraleitende Fehlerstrombegrenzer im Gegensatz zu einer Sicherung den Stromfluss nicht, er reduziert ihn auf einen sicheren Wert. Während des Normalbetriebs werden die Supraleiter des Strombegrenzers problemlos und ohne dass hohe Kosten entstehen mit flüssigem Stickstoff auf etwa 200 Grad Celsius abgekühlt. Wenn der kritische Strom überschritten wurde, verlieren die Fehlerstrombegrenzer automatisch deren supraleitende Fähigkeit und zeigen einen hohen Widerstand, der den Stromfluss auf einen vordefinierten Wert begrenzt. Der Entwurf des supraleitenden Fehlerstrombegrenzers beinhaltet HTS-Module (basierend auf einem YBa2Cu3O7-d bzw. YBCO Supraleiterband), ein Kryostatthermometer, Buchsen, ein Kältesystem, Luftspulen und Stromunterbrecher. Der supraleitende Fehlerstrombegrenzer wird derzeit in Mallorca, Spanien, installiert und in den kommenden Monaten Feldtests unterzogen. Sozio-ökonomische Studien basierend auf bestehenden Netzen in Spanien sowie generischen Netzen zeigen mittelfristig die Zuverlässigkeit, das Marktpotenzial und die Kostenersparnisse bei der Verwendung eines supraleitenden Fehlerstrombegrenzers. Beteiligte von Stromversorgungsunternehmen in ganz Europa haben bereits Interesse signalisiert. Die Integration der ECCOFLOW-Technologie in bestehende und ältere Netze ermöglicht einen Stromfluss ohne Widerstand unter normalen Bedingungen und begrenzt gleichzeitig gefährlichen Fehlerstrom im Falle einer Fehlfunktion. Für Millionen von Europäern wird der Strom weiter fließen, ob Regen oder Sonnenschein, ob es blitzt oder nicht.
Schlüsselbegriffe
Überspannungsableiter, Fehlerstrom, Kurzschlüsse, Stromnetze, Hauptstromnetze, supraleitender Fehlerstrombegrenzer, YBCO
