Verbundvorhaben: HighAMP - Ultrakompakte und hochstromtaugliche Energieverteilungskabel mit Hochtemperatur-Supraleitern Teilprojekt: Entwicklung der Hauptkomponenten eines 30 m langen, 3-phasigen supraleitenden 20 kV-Kabels
Zeitraum
2022-09-01 – 2025-02-28
Bewilligte Summe
773.960,51 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN4031A
Leistungsplansystematik
Energiesparende Industrieverfahren - Hochtemperatursupraleitung [EA3254]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN4)
Förderprogramm
Energie
In innerstädtischen Netzen wird der Ersatz von bestehenden Kabeln wegen leistungsbezogener Grenzen durch Verbindungssysteme mit hohen Strömen notwendig. Der Wandel der Netze durch dezentrale Einspeisung, immer stärkeren Ausbau der Elektromobilität und den vermehrten Einsatz von Klimaanlagen und Wärmepumpen erfordert eine erhebliche Leistungserhöhung der bestehenden Netze. Genau das wird mit dem supraleitenden Kabel erreicht, weil es bei gleichem Platzbedarf eine deutlich höhere Leistung übertragen kann. Bevorzugt werden Systeme, die es erlauben die vorhandenen Rohrleitungen der bestehenden AC-Gasdruckkabel bei gleichzeitig höheren spezifischen Leistungen zu nutzen. Durch dieses Vorhaben sollen die Hauptkomponenten eines 30 m langen, 3-phasigen Drehstromkabels für 20 kV mit folgenden Neuigkeitsmerkmalen entwickelt werden: • Es wird eine elektrisch symmetrische Dreileiteranordnung entwickelt, die eine kapazitive Unsymmetrie im Netz vermeidet. • Die elektrische Isolation und Kühlung erfolgt mit flüssigem Stickstoff. Dadurch entsteht eine Leitung, die ähnlich wie gasisolierte Leitungen aufgebaut ist. • Es ergibt sich somit ein ultrakompakter Aufbau, der zu gleichen oder kleineren Kabelaußendurchmesser als Gasdruckkabel führt. • Es ist der Einzug in bestehende Gasdruckkabel-Rohranlagen möglich wodurch Tiefbaukosten und Störungen des innerstädtischen Verkehrs vermieden werden. • Die Kühlung erfolgt mit einem neuartigen und innovativen Konzept, das ohne Kryoflüssigkeitspumpe auskommt. Die Kühlung ist somit deutlich langlebiger, wartungsärmer und wirtschaftlicher als bisherige Kühlkonzepte für supraleitende Kabel. • Die Hochskalierbarkeit von 20 kV auf 110 kV soll demonstriert werden. Damit wird die gesamte Leistungsklasse der verfügbaren konventioneller VPE-Kabel erschlossen und leistungsmäßig weit übertroffen. • Die Anwendung ist grundsätzlich in allen innerstädtischen Netzen realisierbar.