Anwendungen

Kleine und kompaktere Antriebe

In der Antriebstechnik (z. B. für Schiffe) sind vor allem kleine und leichte Motoren gefragt. THEVA Pro-Line bringt höchste Leistung auf kleinstem Raum und erschließt so neues Entwicklungspotenzial – dies gilt auch für andere mobile Lösungen. Ein weiteres wichtiges Applikationsfeld sind Industrieantriebe. Supraleitende Motoren haben eine höhere Dynamik, so dass sich in der Fertigung kürzere Taktzeiten realisieren lassen. Gleichzeitig ist der Anpressdruck im Vergleich zu hydraulischen Systemen viel präziser dosierbar, woraus eine höhere Produktqualität bei höherem Durchsatz resultiert.

Ein weiterer Einsatzbereich liegt im elektrischen Fliegen. Flugzeuge mit Elektromotor haben höchste Ansprüche an eine kompakte Bauweise und geringes Gesamtgewicht. Damit ist elektrisches Fliegen mit konventionellen Antrieben in Zukunft undenkbar, beim Einsatz von Supraleitern können alle Vorteile der Technologie ausgespielt werden. In der Entwicklung von Generatoren ist vor allem die hohe Leistungsdichte unserer Supraleiter relevant, da sie eine kompakte Bauweise sowie hohe Effizienz ermöglicht.

Der erste Windkraftgenerator

Gemeinsam mit acht europäischen Partnern aus Wirtschaft und Forschung realisiert THEVA den weltweit ersten kommerziellen, supraleitenden Windkraftgenerator. Er wird im Rahmen des Projekts EcoSwing einen bestehenden Permanent-Magnet-Generator in einer hochmodernen 3,6 MW-Windturbine ersetzen. Die Anlage wird von der dänischen Envision Energy Aps betrieben. EcoSwing wird von der europäischen Kommission im Rahmen des EU-Programms Horizon 2020 mit 10,5 Millionen EUR gefördert. Während bislang weltweit nur Konzeptstudien zu supraleitenden Windkraftgeneratoren vorliegen, wird dies der erste Einsatz unter realen Bedingungen sein. Ziel bei EcoSwing ist es, einen direkt getriebenen Generator zu entwickeln, der 40 Prozent leichter ist als herkömmliche Modelle. Für die Gondel der Windkraftanlage heißt dies: deutlich geringeres Gewicht und ein entsprechend niedrigerer Materialeinsatz.

Kabel für die städtische Stromübertragung

Für die Stromwirtschaft bringt die Supraleitungstechnik wesentliche Vorteile. Hersteller, die Kabel mit THEVA Pro-Line entwickeln, reduzieren für Netzbetreiber die Tiefbaukosten, da diese Kabel extrem kompakt sind. Bestehende Wegstrecken können also problemlos genutzt werden. Zudem sinken die Kosten für Netzkomponenten wie Schaltfelder oder Transformatoren, da sich hohe Leistung auf Mittel- statt Hochspannungsniveau transportieren lässt. Nicht zuletzt vereinfacht sich der Netzausbau für Betreiber: Da die Kabel mit deutlich geringerer Trassenbreite auskommen und weder Wärme noch elektromagnetische Strahlung emittieren, ist die Akzeptanz in der Öffentlichkeit hoch und Genehmigungsverfahren lassen sich schneller abwickeln.

Magnettechnik

Spitzenleistungen in der Magnettechnik

In der Magnettechnik werden unsere Hochtemperatur-Supraleiter zwei wichtigen Anforderungen gerecht: Moderate Felder sind einfacher und kompakter zu erzeugen, was beispielsweise für die Medizintechnik interessant ist. In High-End-Forschung & -Entwicklung sind mit THEVA Pro-Line Spitzenleistungen zu erzielen, die bis dato nicht erreichbar waren. Magnetspulen mit THEVA Pro-Line lassen sich ohne teures Helium kühlen und sind weit weniger anfällig für Quench als konventionelle Supraleiter. Sie ermöglichen damit höhere Betriebssicherheit und günstigere Kühltechnik.

Stromschienen für die Industrie

Beim Ausbau von Anlagen zur Aluminiumgewinnung und Elektrolyse sind Stromschienen erforderlich. Diese nehmen sehr viel Raum in einem industriell engen Umfeld ein und erzeugen durch hohe Verluste eine starke Wärmebelastung. Mit THEVA Pro-Line lassen sich deutlich kompaktere Lösungen realisieren, die durch geringere Verluste ein leichteres Wärmemanagement ermöglichen. Industrienetze werden typischerweise stark am Leistungslimit betrieben. Erweiterungen und die Erhöhung der Sicherheit erfordern meist bauliche Maßnahmen in einem schwierigen Umfeld. Dank geringerem Platzbedarf supraleitender Komponenten kann die Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit des Netzes einfacher gesteigert werden.

Ein weiteres Anwendungsfeld sind automatisierte Prozesse für die Führung, Lagerung und Handhabung u. a. von Chemikalien, Pharmazeutika oder Lebensmitteln. Mit Supraleitern können mechanische Komponenten sowohl berührungsfrei bewegt als auch sicher und hygienisch manipuliert werden.