Funktionen und Ziele
Supraleiter ergänzen konventionelle Stromleiter dort, wo elektrotechnische Systeme im 21. Jahrhundert neue Leistungsdimensionen erschließen müssen. Dazu zählen unter anderem die physikalische Grundlagenforschung, die wissenschaftliche Analytik, die medizinische Diagnostik und Therapie, die industrielle Verfahrens- und Antriebstechnik, die Erzeugung und Speicherung erneuerbarer Energie sowie der Aus- und Umbau der Stromnetze.
In diesen Technologiefeldern bilden die im ivSupra zusammengeschlossenen Unternehmen und Forschungseinrichtungen einen international führenden Kompetenz-Cluster. Der Interessenverband integriert Grundlagenforschung, Supraleiterproduktion, die Industrialisierung von Supraleiteranwendungen und den Bau kompletter Anlagen für den kommerziellen Normalbetrieb.
Der ivSupra zeigt Chancen der Supraleitertechnologie auf und fördert ihre wirtschaftliche Verbreitung. Integraler Teil dieser Arbeit ist es, Entscheidungsträger in Politik und Wirtschaft sowie Medien und Öffentlichkeit qualifiziert zu informieren.
Der ivSupra engagiert sich für eine systematische Förderung von Leuchtturm- und Pilotprojekten, die geeignet sind, die Verbreitung der Supraleitertechnologie zu beschleunigen. Im Fokus steht dabei auch die Beratung der Förderungsgeber bei der Gestaltung effektiver Fördermaßnahmen. Aktuelle Themen des ivSupra sind
- der Ausbau der Stromtransportnetze („Stromautobahnen“): Supraleitende Erdkabel transportieren extrem hohe Strommengen über beliebige Entfernungen praktisch ohne Emissionen und Verluste. Der Flächenverbrauch für die Trassen ist um 90% geringer als bei konventionellen Erdkabeln und um 96% geringer als bei Freileitungstrassen. Supraleitende Erdkabel sind damit optimal geeignet für Netzausbauprojekte in dicht besiedelten Bereichen, wo konventionelle Maßnahmen zu Konflikten führen.
- der Umbau ausgelasteter urbaner Stromnetze: Supraleitende Erdkabel und Stromschienen sind bei sehr hoher Stromtragfähigkeit elektromagnetisch und thermisch neutral sowie äußerst kompakt und dadurch auch in Zonen mit hoch verdichteter Infrastruktur aufwandsparend zu verlegen.
- die Netzstabilisierung und Stromspeicherung: Hochdynamische Schwungradspeicher auf Supraleiterbasis können in Sekundenschnelle große Energiemengen aus Stromnetzen aufnehmen, speichern und bedarfsgerecht wieder einspeisen.
- die Stabilisierung, Kapazitätssteigerung und der Umbau bestehender Stromnetze: Supraleitende Fehlerstrombegrenzer schützen Netzbetriebsmittel vor Überströmen. Dies ermöglicht eine höhere Auslastung und engere Vermaschung bestehender Netze.
- die industrielle Antriebstechnik: Supraleitermotoren sind hochdynamische und energieeffiziente Elektroantriebe, die eine extreme Leistungsdichte mit geringem Gewicht und kompakten Abmessungen verbinden.
- die Industrieautomation: berührungslose, schmierstofffreie Supraleiterlager verursachen weder Wärmeemissionen noch Abrieb oder andere Kontaminationen und erfüllen höchste Präzisionsanforderungen.
- die Hochstromversorgung großindustrieller Prozesse: Supraleitende Stromschienen sind kompakte, praktisch emissionsfrei arbeitende Systeme für den Transport höchster Stromstärken auf niedrigem Spannungsniveau. Sie bieten substanzielle Effizienzgewinne bei minimiertem Platzbedarf und Bauaufwand in anspruchsvollen Anlagenumfeldern.
- der Ausbau der Infrastruktur von Ladestationen für E-Mobilität: Supraleitende Stromschienen eignen sich optimal für die energieeffiziente Stromversorgung leistungsstarker Ladestationen.
- die Netzeinbindung erneuerbarer Energieerzeugung: Mit supraleitenden Hochstromschienen lassen sich dezentrale Energieerzeugungsanlagen aufwandsparend in die Stromnetze integrieren.
- die Stromerzeugung mit Wind- und Wasserkraft: Supraleitende Generatoren erzeugen Strom insbesondere im Teillastbetrieb effektiver als konventionelle Systeme und bieten eine höhere Überlastfähigkeit. Mit geringem Gewicht und kompakten Abmessungen eignen sie sich auch für das Retrofitting von Altanlagen.
Pilotprojekte belegen die Innovationskraft und Leistungsfähigkeit des deutschen Supraleiter-Clusters. Um die Unternehmen beim Aufbau einer Spitzenposition in dem jungen Markt für Supraleiteranwendungen zu unterstützen, sind geeignete Rahmenbedingungen für die Einführung und den kommerziellen Betrieb supraleitender Anlagen erforderlich. Dazu zählen:
- Fortführung geförderter Projekte: Supraleiteranwendungen, die öffentlich gefördert wurden, müssen nach Auslauf der Förderung vom Betreiber übernommen und weiterbetrieben werden können. Bisher müssen solche Anlagen nach Ende der Fördermaßnahme stillgelegt werden. Dies behindert Pilotprojekte, weil die beteiligten Unternehmen
– ihren Anteil an der Projektinvestition verlieren und
– Produktionsprozesse für den Abbau unterbrochen bzw. umgestellt werden müssen. - Risikobürgschaften: Kleine und mittlere Unternehmen können Risikobürgschaften, die Anwender bei der Übernahme innovativer Technologien in den kommerziellen Betrieb verlangen, in der Regel nicht tragen. Hier ist eine Unterstützung der öffentlichen Hand analog zum Modell der Hermesbürgschaften in der Exportförderung erforderlich.
- Flexible Abschreibungsmodelle: Anwender, die in supraleiterbasierte Technologie investieren, und damit zur Technologieentwicklung beitragen, müssen durch verbesserte Abschreibungsmöglichkeiten unterstützt werden.
- Abbau gesetzlicher Hemmnisse: Supraleitende Stromspeicher gelten fiskalisch derzeit gleichzeitig als Energieverbraucher und als Energieerzeuger. Die Rechtslage muss zeitnah geändert werden, da sie zur Mehrfachbelastung der Energiespeicher mit Abgaben und Umlagen führt. Stromspeicher müssen stattdessen als eigenständige – und unverzichtbare – Säule des Energieversorgungssystems anerkannt werden, ohne die eine erfolgreiche Energiewende nicht praktikabel ist.
Der ivSupra steht für die Organisation von Informationsveranstaltungen zu diesen Themenfeldern und für die Vermittlung von Ansprechpartnern gern zur Verfügung.