Neuer Forschungscampus an RWTH: Das erste Netz steht

Von: Thorsten Karbach
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Fingerzeig: FEN-Geschäftsführer Christian Haag hat die Ziele des Forschungscampus‘ immer im Blick. Foto: Andreas Steindl

Aachen. Das erste Netz steht. Und in dieser Form ist es einmalig. 15 technische (sieben) und nicht-technische Lehrstühle (acht) der RWTH haben sich mit elf Industriepartnern verwoben, um die Stromnetze der Zukunft auf den Weg zu bringen – und zwar abseits der riesigen Hochspannungsleitungen, deren neue Trassen in diesen Tagen heftig diskutiert werden.

Es ist ein zweifellos elektrisierendes Thema, und genau deswegen sind bei diesem Projekt auch Sprachwissenschaftler oder auch Architekten involviert. „Kommunikation nach außen und Akzeptanz in der Bevölkerung sind ganz, ganz wichtig. Wir müssen die technische Seite in Zukunft erklären können“, sagt Christian Haag. Sieben der neun TH-Fakultäten sind auch deswegen vertreten.

Vor diesem Hintergrund hat der Forschungscampus Elektrische Netze (FEN) an der RWTH Aachen im Oktober die Arbeit aufgenommen – mit den genannten Partnern. Haag ist der Geschäftsführer der GmbH, die dazu gegründet wurde. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert FEN mit zehn Millionen Euro in den nächsten fünf Jahren und stellt weitere zehn Millionen in Aussicht. Hinzu kommen Mittel in gleicher Höhe von den Industriepartnern. Auf dem Campus der RWTH Aachen wurden bereits 260 Quadratmeter Büros angemietet, Forscher und Industrievertreter werden hier zusammenarbeiten – am elektrischen Netz der Zukunft.

Das Erbe

Es geht um eine bessere Verteilung des Stroms. Dass dies notwendig ist, zeigt dieses Beispiel: Wenn Strom, der mit Windkraftanlagen in Aachen produziert wurde, nach Heerlen verkauft werden soll, dann kann er nicht auf dem direkten Weg über die Grenze fließen, sondern muss den (Um-)Weg über die nächste Hochspannungsleitung nehmen, erläutert Rik W. De Doncker, Leiter des Eon ERC. „Unsere Netze sind unser Erbe“, erläutert Hochspannungsexperte Albert Moser. Der Strom führte in Deutschland mehr als 100 Jahre lang von Großkraftwerken über die großen Hochspannungsleitungen zum Verbraucher. Doch nun gibt es immer mehr Stromquellen – die Windräder auf den Feldern vor der Stadt, die Solarzellen sogar beim Verbraucher auf dem Dach. Die Energiewende ist der große Treiber hinter den Kulissen. Erzeuger und Verbraucher müssen besser verbunden werden. „Die Frage ist doch, ob die bisherige Struktur noch Sinn macht“, sagt Moser.

Die regionalen Netze

Es geht um den Ausbau von regionalen Netzen dort, wo der Strom entsteht. Mit solchen Netzen würde es weniger neue Hochspannungsleitungen brauchen, die vielerorts heftig umstritten sind. „Es geht heute nicht mehr darum, die Windturbine in Mecklenburg-Vorpommern mit Aachen zu verbinden, sondern die Windparks in der Region“, erläutert Moser.

Der Gleichstrom

Die elektrischen Netze bauen bislang auf Drehstrom (drei Wechselströme, die wie in einer Sinuskurve ihre Polarität verändern). FEN dagegen setzt auf Gleichstrom (DC), bei dem der Strom wie der Namen schon sagt, immer gleich fließt. Der braucht nicht den üblichen Stahl oder Kupfer. „Das macht am Ende auch den Strom billiger“, sagt er. Gearbeitet werden müsse aber noch an der Zuverlässigkeit. Für Gleichstrom ließen sich Leitungen (Erdkabel) in bestehenden Rohre (Wasser) verlegen. Das sorgt in Sachen elektrische Netze in Städten für ganz neue Möglichkeiten. Und ganz nebenbei ist eine solche Leitung unter dem Bürgersteig auch weit kostengünstiger als eine überirdische, viele Meter hohe Leitung. Auf dem Campus der RWTH ist ein solches Erdkabel als Demonstrationsnetz geplant.

Die Mittelspannung

In der Erforschung der Mittelspannung, also einer Spannung zwischen 3 kV bis 30 kV, sehen die verantwortlichen das größte Potenzial. Hier startet die Arbeit. Hoch- und Niedrigspannung folgen.

Die Supraleitung

Erste Erfahrungen hat Netzbetreiber Amprion andernorts mit Erdkabeln als Alternative zu 70-Meter -Masten gesammelt. Allerdings muss ein solches Kabel in der Regel alle fünf Kilometer auf minus 200 Grad gekühlt werden, um Energieverluste beim Wechselstrom zu minimieren. Bei Gleichstrom würden alle 20 Kilometer reichen. Ein Aspekt von vielen, der in der Forschung bedacht werden muss.

Und dann ist da noch die Vermittlung aller Fortschritte. „Wenn wir den Bürger nicht richtig informieren, steht in 20 Jahren immer noch nichts“, sagt Haag. Die Arbeit auch daran hat begonnen.

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