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Vor allem die elektrische Energietechnik kann auf vielfältige Weise von der Supraleitungstechnik profitieren. Hohe Leistungs- und Energiedichte Supraleitende Drähte tragen bis zu hundertmal mehr Strom als klassischer Kupferdraht. Diese hohe Energiedichte erlaubt durchweg kompaktere und leichtere Konstruktionen. Motoren, Generatoren und Trafos schrumpfen bei gleicher Nennleistung um mehr als die Hälfte. Vor allem im mobilen Einsatz, oder wo immer Platz und Gewicht eine Rolle spielen (z.B. Schiffbau, Windkraftanlagen) ist dies ein entscheidender Vorteil. Supraleitende Kabel erlauben eine Verdreifachung der Stromtransportkapazität gegenüber modernen Hochleistungskabeln. Vor allem in Ballungsräumen mit hohem Strombedarf, geringem Platz im Untergrund und hohen Kosten von Baumaßnahmen sind deshalb supraleitende Kabel zukunftsträchtige Lösungen des Versorgungsproblems. Geringe Verluste Die geringen Leitungsverluste sind sicher das Hauptmerkmal der Supraleiter. Bei leistungsstarken Geräten, fällt zudem der erforderliche Kühlaufwand im Vergleich zur Energieeinsparung kaum ins Gewicht. Das Ergebnis ist ein deutlich höherer Wirkungsgrad elektrischer Maschinen und eine verbesserte Energieeffizienz, die sich direkt in der Senkung der Betriebskosten bemerkbar macht. Dies gilt in besonderem Maße für große Stromverbraucher wie Induktionsöfen, bei denen im Leiter sehr hohe Verlustleistungen anfallen. In rotierenden Maschinen können zudem Reibungsverluste durch supraleitende Magnetlager der Rotorwelle unterdrückt werden. Supraleitende Motoren oder Generatoren profitieren damit in zweifacher Weise. Aber auch die Effizienz von Schwungmassenspeichern zur Bereitstellung von Leistungsspitzen (z.B. im öffentlichen Nahverkehr) lässt sich dadurch deutlich erhöhen. Induktionsheiz-Anlagen auf Supraleiterbasis erlauben eine erhebliche Steigerung der Effizienz. Statt 50% der Energie zu verlieren, kann sie dem Erwärmungsprozess zugeführt werden. Schaltverhalten Bei elektrischer Überlast schalten Hochtemperatursupraleiter innerhalb von Sekundenbruchteilen vom widerstandslosen, supraleitenden Zustand in den sehr hochohmigen, normalleitenden Zustand und begrenzen damit den Stromfluss. Dadurch lassen sich sehr schnelle Fehlerstrombegrenzer (FSB) realisieren, die Stromnetze sehr effektiv vor Überlastung schützen. Auf Grund der verbesserten Absicherung erlauben solche supraleitenden FSB eine höhere Auslastung des Stromnetzes und Einsparung redundanter Komponenten bei der Verknüpfung von Teilnetzen oder Spannungsebenen. Dieser sicherheitstechnische Aspekt ist vor allem in Hinblick auf dezentrale Stromeinspeisung (Windparks etc.) von großem Interesse. Elektrische Komponenten die in besondere Weise von der Supraleitung profitieren sind: - Fehlerstrombegrenzer (FSB)
- Rotierende Maschinen (Motoren, Generatoren)
- Energiespeicher mit HTS – Magnetlager
- Induktionsheizer
- Mobile Transformatoren
- Hochleistungsübertragungskabel
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