Allgemein — Auf dem Weg zu einem elektrischen Schiffsantrieb

Was ist nun aus dieser Supraleitung gewor­den?
Die Ent­deck­ung der Hochtem­per­atur­supraleit­er (HTS) durch Georg Bed­norz und Alex Müller 1986, dass also Mate­ri­alien (im Wesentlichen keramis­che Werk­stoffe) den Strom ver­lust­frei auch bei Tem­per­a­turen wesentlich höher als bei supralei­t­en­den Met­allen leit­en, erweck­te große Euphorie bei Inge­nieuren und Physik­ern: Der ver­lust­lose Strom­trans­port bei der tech­nisch ein­fach­er zu erre­ichen­den Tem­per­atur flüs­siger Luft (77 K = ‑196o C) schien nun in Reich­weite ein­er indus­triellen Anwen­dung zu sein. Mate­ri­al­fra­gen bes­tim­men aber heute noch die Diskus­sion, sie kön­nen nur mit erhe­blichem Aufwand beherrscht wer­den. Der eigentliche physikalis­che Mech­a­nis­mus der Supraleitung bei hohen kri­tis­chen Tem­per­a­turen gilt auch in der Wis­senschaft weit­er­hin als nicht verstanden.

Geht man jedoch von Ideen und möglichen Aus­sicht­en aus, so sind als Vorteile von HTS-Motoren und Gen­er­a­toren gegenüber herkömm­lichen Anla­gen gle­ich­er Leis­tungsklasse ins­beson­dere eine Gewicht­serspar­nis von bis zu 65 Prozent und der verbesserte Wirkungs­grad auf bis zu 99,5 Prozent tech­nisch inter­es­sant. Darüber hin­aus ermöglicht der Ein­satz der HTS im Motoren­bau die Anwen­dung von völ­lig neuen Dimen­sio­nen in den Leis­tungsklassen: Die auf­grund der bei herkömm­lichen Motoren erforder­lichen Bau­größen auftre­tenden hohen dynamis­chen Kräfte beste­hen hier so nicht! Trotz der einzuset­zen­den Energie zur Küh­lung des HTS-Mate­ri­als ist die HTS-Tech­nik infolge der gerin­gen Ver­luste wirtschaftlich sin­nvoll. Es wird erwartet, dass sich diese Tech­nik über den Motoren- und Gen­er­a­toren­bau hin­aus auch in pas­siv­en Anla­gen wie Trans­for­ma­toren und Drosseln durch­set­zen kann. Auf umweltschädliche Trans­for­ma­torenöle kann z.B. ganz verzichtet wer­den. Der heutige (deutsche) Stand ist gekennze­ich­net durch eine Entwick­lung eines Schiff­santrieb­smo­tors von 4 MW Leis­tung und 315 kNm Drehmo­ment, der ein Gewicht von 38 t (kon­ven­tionelle Tech­nik würde 53 t ergeben) und ein Vol­u­men von 38 m³ (gegenüber 62 m³) aufweist.

Beschle­u­nigt wer­den kön­nte die Entwick­lung zum »ganzheitlich elek­trischen« Schiff durch ver­schärfte Umweltschutz- und Emis­sions­bes­tim­mungen. Diesel­gen­er­a­toren zur Stromerzeu­gung dür­fen beispiel­sweise in skan­di­navis­chen Häfen nicht mehr uneingeschränkt einge­set­zt wer­den. Bei den jet­zi­gen Mega­jacht­en ist der (durch seine Abgase das Son­nen­deck verqual­mende) Diesel­gen­er­a­tor schon weit­ge­hend ver­ban­nt – zugun­sten der sauberen Brennstoffzelle.

Team GlobDef

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