Elektronen auf der Überholspur
Supraleiter transportieren zweihundertfache Menge an Strom.
Der Trend in der Elektrotechnik geht in Richtung kleiner, kompakter, leistungsstärker. Die richtige Antwort darauf gibt die Theva Dünnschichttechnik GmbH mit ihren Supraleitern der Theva Pro-Line Serie. Im Vergleich zu Kupfer transportieren die von Theva entwickelten Hochtemperatur-Supraleiter (HTS) die zweihundertfache Menge an Strom durch denselben Leitungsquerschnitt. Derzeit setzt das Unternehmen die notwendigen Fertigungsprozesse auf, um die Nachfrage nach der Zukunftstechnologie künftig bedienen zu können. Geschäftsführer Dr. Werner Prusseit freut sich: „Produktions-Know-how, Mitarbeiter, Halle und Maschinen sind da. Jetzt fehlt nur noch das Finetuning, dann kann das Produkt in Serie gehen.“
Abb.: HTS-Bandleiter bestehen aus einem flexiblen Stahlband, auf dem eine dünne Schicht aus HTS-Material aufgebracht ist, die den Strom verlustfrei leitet. (Bild: Theva)
„Die Anwendungsfelder für Supraleiter sind ebenso reizvoll wie das Marktpotenzial“, so Prusseit. „Sie reichen von der Stromwirtschaft über die fertigende Industrie bis hin zu Herstellern von Antriebs- und Magnettechnik.“ Kabel in Innenstädten sollen mehr Strom übertragen, Antriebe für Schiffe kompakter, Magnete für die Medizintechnik leistungsfähiger werden. Um dieser Herausforderung zu begegnen, hat das seit rund 20 Jahren in der Nähe von München ansässige Unternehmen ein eigenes Fertigungsverfahren für keramische HTS-Supraleiter entwickelt und patentieren lassen. Der Clou: Das komplexe Material wird sehr einfach mit einem Elektronenstrahl gleichmäßig verdampft. Dadurch lässt sich eine kontinuierliche, industrielle Beschichtung auch über lange Prozesszeiten und Leiterlängen gewährleisten.
„Mit Theva Pro-Line werden wir einen praktisch verlustfreien Supraleiter präsentieren, der dem Wunsch nach effizienter, platzsparender Energieübertragung gerecht wird“, erklärt Prusseit. „Unser Produkt ist robust, qualitativ hochwertig und lässt sich leicht weiterverarbeiten.“ Zudem ist Theva Pro-Line an die umfassenden Ansprüche in verschiedensten Hochleistungsanforderungen adaptierbar. Kabelhersteller können damit beispielsweise extrem kompakte Mittelspannungskabel anbieten, die bei gleicher Übertragungsleistung alte Hochspannungsinstallationen in Städten ersetzen. Netzbetreiber sparen Platz und reduzieren durch den Retrofit ihre Tiefbaukosten. Stromschienen oder Komponenten für Industrienetze lassen sich so konzipieren, dass sie einfacher zu verlegen sind und die Verlustleistung drastisch senken.
Abb.: Die HTS-Schichten werden durch Elektronenstrahlverdampfen auf polierten Stahlfolien abgeschieden. (Bild: Theva)
„In der High-End-Forschung für Magnettechnik werden mit Theva Pro-Line bisher unerreichte Spitzenleistungen realisierbar“, freut sich Prusseit. Ein weiterer Anwendungsbereich ist die Antriebstechnik, vom kompakten Schiffsmotor bis zum supraleitenden Industrieantrieb, der dank höherer Dynamik kürzere Taktzeiten ermöglichen wird. „Supraleiter gehören zu den zentralen Zukunftstechnologien“ resümiert Prusseit. „Unser Ziel ist es, diese Entwicklung in den nächsten Jahren mit Schlüsselprojekten in Märkten wie der Energietechnik und der Industrie mitzuprägen.“
Theva präsentiert seine neue Supraleiter-Produktfamilie Theva Pro-Line erstmals auf der EUCAS 2015, einer der wichtigsten Konferenzen im Bereich Supraleiter, die in diesem Jahr vom 6. – 10. Oktober in Lyon stattfindet.
Theva / LK
