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Kategorie: Digitalisierung
AmpaCity – Energiewende in der Stadt
- Foto: Nexans
Die angestrebte Energiewende stellt alle Beteiligten vor große Herausforderungen: Unternehmen, Kommunen, Verbraucher und Politik. In der öffentlichen Diskussion und zum Teil auch in der Politik wird dabei in vielen Fällen die Bedeutung der Verteilnetze für Strom nicht hinreichend gewürdigt. Doch dieser Teil der Infrastruktur im Stromsektor macht rund 98 Prozent aller Leitungen aus, etwa zwei Prozent entfallen auf die Höchstspannungsnetze für den weiträumigen Stromtransport. Das Verteilnetz hat also eine existenzielle Bedeutung für die Versorgungsqualität. Hier leisten die Betreiber von Stromnetzen auf allen Spannungsnetzen hervorragende Arbeit. Nur deshalb zählt Deutschland im internationalen Vergleich zu den Ländern mit den niedrigsten Ausfallzeiten.
Damit dieser hohe Standard auch in der Zukunft gehalten werden kann, sind große Anstrengungen notwendig. So hat die problemlose Einbindung der regenerativen Energien aus Sonne, Wind und Biomasse mittlerweile eine große Bedeutung für die Verteilnetzbetreiber erlangt. Um vor diesem Hintergrund die Netze auch für die Zukunft fit zu machen, sind unter anderem umfangreiche Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten notwendig.
Deshalb testet beispielsweise RWE Deutschland gemeinsam mit Partnern aus Wirtschaft und Wissenschaft im Eifelkreis Bitburg/Prüm derzeit unter realen Bedingungen ein intelligentes Stromnetz im ländlichen Raum. Bei diesem Projekt Smart Country wird beispielsweise eine Biogasanlage als Stromspeicher erprobt. Die Ergebnisse dieses vom Bundeswirtschaftsministerium geförderten Praxistests wird Einfluss haben auf die künftige Netzplanung in ganz Deutschland.
Feldversuch zwischen 2013 und 2015 in Essen
In Ballungsräumen und damit in großen Städten stellen sich für die Stromverteilung andere Aufgaben als auf dem Land. Beispielsweise müssen in Städten die Anforderungen einer größeren Leistungsdichte bei beengten Platzverhältnissen erfüllt werden. Deshalb wird in der Energie-Stadt Essen ein neues Kapitel für die Zukunft innerstädtischer Stromverteilung aufgeschlagen. Dort wird mit dem Projekt „AmpaCity“ im Jahr 2013 das weltweit längste Hochtemperatur-Supraleiterkabel (HTSKabel) unter die Erde gelegt. Ein modernes 10.000-Volt-Supraleiterkabel soll auf einem Kilometer Länge die herkömmlichen 110.000-Volt-Leitungen zwischen zwei Umspannstationen in der Essener Innenstadt ablösen. Supraleiter gelten als zukunftweisende Lösung für eine platzsparende und besonders energieeffiziente Übertragung von Strom in Städten. Derzeit läuft die detaillierte Planung des Projekts. Dazu gehört u. a. die exakte Festlegung des Trassenverlaufs. Nach heutiger Planung wird das supraleitende Kabel Ende November 2013 in Betrieb genommen und in das Essener Stromnetz integriert werden. Der Feldversuch läuft dann bis Ende 2015.
Der Projektname „AmpaCity“ ist der englischen Sprache entlehnt und bedeutet maximale Stromtragfähigkeit oder „Nennstrom“ eines Kabels. Gleichzeitig ist er eine Kombination aus Ampere – also dem Fachbegriff für die elektrische Stärke – und „City“, der Stadt.
- Mit „AmpaCity“ wird die Stadt Essen zur Modellmetropole für die Zukunft der städtischen Stromversorgung: Im Jahr 2013 wird hier das weltweit längste Hochtemperatur-Supraleiterkabel unter die Erde gelegt. Supraleitendes Kabel für das Projekt AmpaCity (Foto: Nexans)
Effizientere Stromverteilung bei geringerem Platzbedarf
Supraleiter sind Leiter auf keramischer Basis. Gekühlt auf rund minus 200 Grad Celsius, können sie Strom nahezu verlustfrei transportieren. Energetisch sind sie damit herkömmlichen Kabeln überlegen. Außerdem können mit der Verlegung eines Supraleiter-Strangs bis zu fünf parallel verlaufende konventionelle 10.000-V-Kabel ersetzt oder 110.000/ 10.000-Volt-Umspannstationen überflüssig werden, da Supraleiter größere Strommengen bei kleinerer Spannung transportieren können.
Das für Essen zu entwickelnde Supraleitkabel wird einen Durchmesser von lediglich 15 Zentimeter haben. Langfristig dürfte durch diese Technik eine große Zahl von Umspannanlagen überflüssig werden. Damit schafft die neue Technik Platz und Grundstücke in wertvollen Innenstadtlagen werden frei. Der flächendeckende und wirtschaftliche Einsatz von Supraleitern wird nach Ansicht von Experten schon in wenigen Jahren möglich sein.
Eine Studie der Projektpartner hat die Vorteile ermittelt, die nun in Essen in der Praxis belegt werden sollen. Im Detail soll mit „AmpaCity“ untersucht werden, wie sich supraleitende Technologien im Verteilnetzbereich verhalten und welche weiteren Einsatzpotenziale möglich sind. Zudem wird die Investition in ein supraleitendes Kabel mit supraleitenden Strombegrenzer im Vergleich zu einer 110 Kilovolt Kabelanlage bewertet. Von der neuen Technik verspricht man sich eine höhere Betriebssicherheit durch ihre Kurzschlussstrom begrenzenden Eigenschaften sowie langfristig auch Potenziale zur Kostensenkung. Projektpartner bei „AmpaCity“ sind die RWE Deutschland AG, Nexans als Hersteller von Kabeln und Kabelsystemen, das Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und der Projektträger Jülich (PTJ). Aufgrund besonderer Vorzüge und der Perspektiven von Supraleitern in der Stromverteilung der Zukunft wird das Projekt vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) gefördert. Die Gesamtkosten des Forschungsprojekts belaufen sich auf rund 13,5 Mio. Euro, einschließlich der Förderung durch den Bund in Höhe von rund 6,3 Mio.
Euro. Supraleiter haben ein großes Potenzial, das künftig noch erschlossen werden muss. Hierbei spielen einige Rahmenbedingungen eine wichtige Rolle. So werden die Herstellkosten für die Technik erst dann signifikant sinken, wenn eine Größendegression durch eine deutlich höhere Nachfrage erzielt werden kann. Die Wirtschaftlichkeit der Supraleiter hängt zudem von der weiteren Entwicklung bei den Kupfer- und Aluminiumpreisen ab, Basis der aktuellen Technik. „AmpaCity“ ist damit ein entscheidender Baustein, um die Technik der Supraleiter einen wichtigen Schritt voran zu bringen.
Weitere Informationen unter: 
www.rwe.com
