Mit unsere Produkten Innovation vorantreiben

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1992

Netztechnik Antriebstechnik Transporttechnik Metallverarbeitung Erneuerbare Energien

Optimierte Energieübertragung mit supraleitenden Materialien

In der Netztechnik revolutionieren supraleitende Werkstoffe die Art und Weise, wie elektrische Energie übertragen und verteilt wird. Supraleitende Kabelsysteme und Beschichtungen ermöglichen nahezu verlustfreie Energieübertragung über weite Strecken, was die Effizienz der Stromnetze signifikant erhöht. Die kompakten und leichteren Generatoren sind extrem unempfindlich gegenüber Überlasten und verbessern so die Stabilität des Stromnetzes, sowohl im Vollast- als auch im Teillastbetrieb. Diese Technologien bieten nicht nur ökonomische Vorteile, sondern tragen auch zur Reduzierung der CO₂-Emissionen bei.

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Neue Maßstäbe durch Supraleiter

In der Antriebstechnik ermöglichen supraleitende Technologien Antriebssysteme mit optimierter Effizienz und Leistungsfähigkeit. Durch ihre hohe Leistungsdichte und nahezu verlustfreie Energieumwandlung entstehen durch Supraleiter kompaktere und leichtere Motoren und Generatoren. Sie erreichen höhere Drehmomente und Geschwindigkeiten und erzielen so eine verbesserte Antriebsleistung und eine hohe Energieeffizienz. Diese Eigenschaften machen supraleitende Antriebstechnologien zu einer vielversprechenden Lösung für die Zukunft der industriellen Antriebstechnik.

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Innovation für moderne Mobilität

In der Transporttechnik verbessern fortschrittliche HTSL-Technologien und Magnetsysteme die Effizienz und Leistung von Transportstrukturen. Beispiele wie Magnetschwebebahnen nutzen die reibungslose Fortbewegung durch elektromagnetische Levitation, wodurch hohe Geschwindigkeiten, geringer Energieverbrauch und minimaler Wartungsaufwand erreicht werden. Diese Technologien sind entscheidend für die Entwicklung sicherer, umweltfreundlicher und effizienter Mobilitätslösungen.

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Effizienz und Präzision durch moderne Materialtechnologien

Die Metallverarbeitung wird durch den Einsatz innovativer Pulver- und Granulat-Technologien auf ein neues Niveau gehoben. Hochverdichtete Sputtertargets ermöglichen die präzise Beschichtung von Metalloberflächen, was in der Herstellung von Halbleitern und elektronischen Bauteilen von entscheidender Bedeutung ist. Induktionsheizer auf Basis von Supraleitertechnologie können außerdem zu signifikanten Energieeinsparungen bei der sonst sehr energieintensiven Metallverarbeitung beitragen. Diese Fortschritte fördern die Effizienz in der Fertigung und eröffnen neue Möglichkeiten in der Metallbearbeitung.

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Supraleitung als Schlüssel zur Nachhaltigkeit

Erneuerbare Energien stehen im Fokus der globalen Bemühungen um Nachhaltigkeit. Supraleitende Materialien spielen dabei eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung dieser Technologien. Flywheel-Energiespeicher nutzen die hohe Energiedichte der reibungslosen, supraleitenden Lager, um Energie und Leistung effizient zu speichern und kurzfristig bereitzustellen. Hocheffiziente supraleitende Generatoren in Windkraftanlagen maximieren die Energieausbeute und verringern den Verschleiß, was die Langlebigkeit der Anlagen erhöht. Solche Technologien tragen dazu bei, die Energieerzeugung aus erneuerbaren Quellen effizienter und zuverlässiger zu gestalten und gleichzeitig die Umweltbelastung zu reduzieren.

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Supraleiter Anwendungen – Beispiele

Dank ihrer besonderen Eigenschaften haben Hochtemperatur-Supraleiter das Potenzial, zahlreiche Branchen und Technologien zu revolutionieren.

Beispiel: Netztechnik in München
In München entsteht die erste kommerziell genutzte HTSL-Hochspannungsleitung mit einer Länge von 12 km. Sie kann im Vergleich zu konventionellen Erdkabeln bis zu achtmal mehr Strom übertragen und benötigt dafür sogar weniger Platz. Denn wo Kupferleitungen Wärme entwickeln und mit Abstand zueinander verlaufen müssen, können die Supraleiter dicht nebeneinander liegen. Für die Verlegung bedeutet dies, dass schmalere Graben ausreichen und Verkehrsstörungen reduziert werden. Die supraleitenden Kabel sind einschließlich Kühlkanal und Isolierung nicht dicker als konventionelle und können so durch bereits vorhandene Infrastrukturen gezogen werden.

Dazu zählen unter anderen Bereiche wie:

Produktionsanlagen: In der industriellen Produktion ermöglichen supraleitende Motoren eine gesteigerte Effizienz und Leistung, wodurch Maschinen und Fertigungsanlagen zuverlässiger, schneller und energieeffizienter arbeiten.

Luft- und Raumfahrt: Das Gewicht und die Größe von Antriebssystemen in Flugzeugen und Raumfahrzeugen können durch supraleitende Motoren reduziert werden, was zu einer höheren Nutzlastkapazität und verbesserten Treibstoffeffizienz führt.

Schiffsantriebstechnik: Supraleitende Elemente können die Effizienz von Schiffsantrieben verbessern und so ihre Wirtschaftlichkeit erhöhen.

Magnetschwebebahnen (Maglev): Supraleitende Antriebssysteme in Magnetschwebebahnen ermöglichen höhere Geschwindigkeiten, eine bessere Energieeffizienz und einen verschleiß- und wartungsarmen Betrieb.

Hochgeschwindigkeitszüge: Die HTSL-Technologie kann die Antriebseffizienz von Hochgeschwindigkeitszügen verbessern und den Energieverbrauch senken.

Besonders attraktiv ist die Transporttechnik beispielsweise für diese Anwendungsgebiete:

Innerbetrieblicher Transport: In großen Fertigungsbetrieben oder Produktionsstätten, wie z.B. im Bergbau, können Maglev-Systeme für den Transport von Materialien und Produkten zwischen verschiedenen Bereichen der Anlage genutzt werden.

Transport unter Reinraumbedingungen:
Berührungsloser Transport im Reinraum von medizinischen oder elektronischen hochempfindlichen Produkten.

Automatisierte Fertigungslinien: Die Technologie kann auch in hochpräzisen Fertigungsprozessen eingesetzt werden, bei denen eine vibrationsfreie Umgebung erforderlich ist.

Raumfahrttechnologie: In der Raumfahrtindustrie können Maglev-Technologien zur Entwicklung von Start- und Landeeinrichtungen für Raumfahrzeuge oder als Teil von Testeinrichtungen für Raumfahrtkomponenten verwendet werden.

Öffentlicher Verkehr: Maglev-Systeme bieten eine schnelle und umweltfreundliche Alternative für Nah- und Fernverkehr und können effizient Stadtzentren, Vororte und Regionen verbinden.

Hafen- und Lagerhausanwendungen: In großen Hafenanlagen oder Lagereinrichtungen können Magnetschwebesysteme zum schnellen und kontaktlosen Transport von Containern und Waren eingesetzt werden.

Supraleitende Elemente können in folgenden Bereichen entscheidende Vorteile bringen:

Windkraftanlagen: Supraleitende Generatoren in Windkraftanlagen können ihre Effizienz steigern und die Größe der Anlagen reduzieren, was besonders in Offshore-Windparks von Vorteil ist.

Turbinen: In Wasserkraftwerken und anderen erneuerbaren Energiequellen können supraleitende Generatoren die Leistungsdichte erhöhen und den Wirkungsgrad verbessern.

Supraleitende Magnetische Energiespeicher (SMES): Diese Technologie kann für die schnelle Speicherung und Freisetzung von Energie genutzt werden, um Schwankungen in der Energieerzeugung aus Solar- und Windkraft auszugleichen.

Solarkraftwerke: Supraleitende Elemente können den Wirkungsgrad der Umwandlung von Solarenergie in nutzbaren Strom steigern, was die Gesamtleistung von Solaranlagen verbessert.