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Prof. Dr.-Ing. Thomas Leibfried
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Prof. Dr. Maximilian Fichtner
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Topic 3 - Energiespeicherung und Energieverteilung

Europaweite Stromvernetzung: Bisher galt die Drehstromtechnik als Mittel der Wahl, um Hochspannungsnetze aufzubauen. Da zunehmend Strom aus ungleichmäßigen Stromquellen wie Wind und Sonne eingespeist wird, sind nun Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungsnetze (HGÜ) von Vorteil. Um aus dem Hochspannungs-Gleichstrom verbraucherseitig Wechselstrom zu erzeugen, bedarf es großer Thyristor-Schaltstationen. Dank der HGÜ-Technologie ist die Netzfrequenz auch unter stark variierenden Lasten extrem stabil. Im Bild zu sehen ist die Ventilhalle der HGÜ-Station Moyle/Nordirland. (Foto: Siemens AG, Erlangen)

Innovative Technologien zur Energiespeicherung und effiziente Netzstrutkuren zur Energieverteilung entstehen im KIT aus ganzheitlichen Ansätzen. Diese erlauben es, neue Betriebsmittel zu entwickeln und gleichzeitig die Systemintegration in Netze zu untersuchen sowie Technikfolgen abzuschätzen.

Supraleitende Komponenten

Forscher entwickeln mit modernster Werkstofftechnik aus Hochtemperatur-Supraleitern innovative supraleitende Komponenten für die Energietechnik. Diese erhöhen die Qualität, Zuverlässigkeit und Effizienz elektrischer Netze. Die Supraleitung gehört zu den Schwerpunkten der KIT-Energieforschung. 

Schutz gegen Kurzschluss: Dieser zu einer Spule gewickelte Hochtemperatur-Supraleiter dient als Komponente eines Strombegrenzers, der Stromversorgungsnetze gegen Kurzschlüsse schützt.

Betriebsmittel für elektrische Energienetze

Ziel der Forschung ist es, die Stromversorgung bei zunehmend komplexen und zum Teil älter werdenden Hochspannungsnetzen sicherzustellen.

Intelligente Stromnetze

Besonders in Europa gehen immer mehr kleine dezentrale Stromerzeuger ans Netz. Dadurch sind die Anforderungen an die Stabilisierung von Frequenz und Spannung stark gewachsen. Nur durch die intelligente Regelung der nationalen und internationalen Netze (Smart Grids) lässt sich die Versorgung dauerhaft sicherstellen. Forscher im KIT erarbeiten Strukturen für die verschiedenen Spannungsebenen in Europa.

Batterien und Akkumulatoren

Nanomaterialien steigern die Leistung und Speicherkapazität von Batterien. Die Anwendungen reichen von Lithiumbatterien für mobile Geräte über Hochleistungsbatterien für Hybrid-Kraftfahrzeuge bis hin zu stationären Batteriespeicherbanken.

Wasserstoff als Energiespeicher

Wasserstoff gilt – beispielsweise für den Einsatz in Brennstoffzellen – als wichtiger Energieträger von morgen. KIT-Forscher entwickeln neuartige Nanomaterialien, um die Kapazität von Wasserstoffspeichern zu erhöhen und die Befüllung zu verbessern.