20.09.2005 Frankfurt Seite 25 0

Weltrekord mit Hochtemperatursupraleiter

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Mit der Entdeckung der Hochtemperatursupraleiter (HTSL) im Jahr 1986 waren große Erwartungen geweckt worden, da diese Materialien bei vergleichsweise hohen Temperaturen Strom ohne Verluste transportieren können. Insbesondere die damit mögliche Kühlung mittels flüssigem Stickstoff bei etwa 80 K war vielversprechend, konnte aber aufgrund der schwierigen Herstellung geegneter Leiter nicht umgesetzt werden. Mittlerweile sind industriell hergestellte HTSL verfügbar, die aber bislang eher bei kleinen Strömen eingesetzt wurden.

Im Rahmen der Arbeiten zum Fusions-Forschungsreaktor ITER, der in Südfrankreich gebaut werden soll, hat das Forschungszentrum Karlsruhe in Zusammenarbeit mit dem "Centre de Recherches en Physique des Plasmas (CRPP)" der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Lausanne nunmehr eine mit flüssigem Stickstoff gekühlte Stromzuführung auf Basis eines Hochtemperatursupraleiters entwickelt, die einen elektrischen Strom von 70.000 Ampere tragen kann. Die Stromzuführungen übertragen den Strom von Raumtemperatur auf die tiefe Temperatur der supraleitenden Spulen des ITER, die bei 4,5 K betrieben werden.

Die neu entwickelte Stromzuführung verursacht im Gegensatz zu einer Stromzuführung konventioneller Bauart im Bereich von -269 bis -193 °C keine Verluste und ermöglicht somit eine große Energieersparnis.

Außerdem hat die Stickstoffkühlung den Vorteil, dass sie unabhängig vom sonst verwendeten Heliumkühlkreislauf ist. Bei Versuchen in der TOSKA-Anlage des Forschungszentrums Karlsruhe konnte sogar demonstriert werden, dass trotz eines simulierten Kühlmittelausfalls der volle Strom von 70.000 A für mehr als 5 Minuten getragen werden kann. Die erfolgreichen Ergebnisse dieses Entwicklungsprogramms haben jetzt zu dem Vorschlag geführt, die neuartigen Stromzuführungen bei ITER einzusetzen.

aus: Bulletin SERV/AES 18/2005

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