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Prospective life cycle assessment of high-temperature superconductor tapes for future grid applications

Prospective life cycle assessment of high-temperature superconductor tapes for future grid applications
Projektteam:

Buchholz, Alexander (Dissertation)

Starttermin:

2018

Endtermin:

2021

Forschungsbereich:

Innovationsprozesse und Technikfolgen

Projektbeschreibung

Im Zuge der Energiewende ist, neben der Produktion von erneuerbaren Energien und dem Speichern von Energie, die Energieverteilung von großer Wichtigkeit für ein stabiles und zuverlässiges Energiesystem der Zukunft.

Im Stromnetz werden Stromleitungen verwendet, um Energie zu leiten und zu verteilen. Kabelsysteme basierend auf Hochtemperatursupraleitern (HTS) können die konventionellen Stromleitungen ersetzen und erste Feldversuche lieferten bereits vielversprechende Ergebnisse. Vorteile von HTS sind eine kompakte Bauweise, dass es außerhalb des Kabels kein elektromagnetisches Feld gibt und dass Transmissionsverluste reduziert werden könnten. Um positive Effekte zu verstärken, werden im Rahmen des EU-Projektes FASTGRID verschiedene Materialien und Bauweisen untersucht. Im Fokus stehen verschiedene Anwendungen von HTS, inkl. Stromkabeln und Fehlerstrombegrenzern aus neueren HTS Tapes.

Die Forschungsfragen lauten: 1) Was sind die Umweltauswirkungen der Produktion von HTS Tapes und Stromkabeln und wie können diese Auswirkungen analysiert und ausgewertet werden? 2) Wie kann eine Ökobilanz (LCA) dabei helfen, vielversprechende, ökologisch vorteilhafte Designoptionen bereits in frühen Phasen einer Technologieentwicklung zu identifizieren?

Es ist geplant, eine Ökobilanz für unterschiedliche HTS Tapes inkl. des Shunts und ihres Herstellungsprozesses in einem „Cradle to Gate“-Ansatz durchzuführen. Ziel ist es, die Umweltauswirkungen verschiedener Tapes, die im Rahmen des FASTGRID Projektes hergestellt werden, zu vergleichen. Zusätzlich sollen in einer prospektiven Analyse die Umweltauswirkungen einer potentiellen Nutzung von Tapes in einem HTS-Stromkabelsystem erarbeitet werden.

Administrative Daten

Referent: Prof. Dr.-Ing. Noe
Koreferent: Prof. Dr. Grunwald
Bezugnehmende Projekte: FASTGRID
Doktoranden bei ITAS: siehe Promovieren am ITAS

Kontakt

Alexander Buchholz
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS)
Postfach 3640
76021 Karlsruhe

Tel.: 0721 608-22265
E-Mail