15. DEZEMBER 2017

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Ohne Draht kein Strom


Viele Bereiche der modernen Welt hängen von einer zuverlässigen Versorgung mit elektrischem Strom ab. Voraussetzung hierfür sind neben Kraftwerken, in denen der Strom erzeugt wird, Drähte und daraus hergestellte Produkte, die den Strom zum Verbraucher übertragen und letztlich nutzbar machen. All diese Produkte erzeugen Unternehmen der Draht- und drahtverarbeitende Industrie.

In einem Windkraftwerk sind beispielsweise bis zu 200 Kilometer Kupferdraht verlegt, hauptsächlich als Wicklungen in den Ringgeneratoren und nicht zuletzt auch in der Leitung, durch die das Kraftwerk an das Strom-Übertragungsnetz angeschlossen ist. Kupfer wird vorwiegend verwendet, weil es von allen in großem Maße eingesetzten Gebrauchsmetallen die höchste elektrische Leitfähigkeit hat.

Das Übertragungsnetz besteht aus Freileitungen, Erdkabeln und Einrichtungen wie Schaltstationen und Umspannwerken. Die Leitungen enthalten außer den eigentlichen Stromleitern in der Regel weitere Drahtprodukte, die als Bewehrung dienen, elektromagnetische Störungen verhindern sollen oder Signale übertragen. Bei Freileitungen hat das Eigengewicht große Bedeutung, weshalb hier Leiter aus Aluminium verwendet werden.

Die Übertragungskapazitäten bereits vorhandener Trassen können relativ einfach erweitert werden, indem die traditionellen Rundleiter durch Leiter mit sektorförmigem Querschnitt ersetzt werden, wodurch der stromleitende Querschnitt größer wird. Eine eher untergeordnete Rolle spielt das Gewicht bei Stromkabeln, die in Gebäuden verlegt werden. Hier empfiehlt es sich sogar, wie aus der vom Europäischen Kupferinstitut (ECI) veröffentlichten Studie „Ecodesign for Power Cables in Indoor Electrical Installations“ hervorgeht, künftig Kupferdraht mit größerem Querschnitt zu verwenden. Dadurch wird Strom verlustärmer und somit effizienter übertragen.

Vielversprechend hinsichtlich Energieeffizienz ist auch das von der Europäischen Kommission geförderte Ultrawire-Projekt. Koordiniert vom Department of Materials Science and Metallurgy der Universität Cambridge, arbeiten Unternehmen, darunter Kupfer-, Kupferdraht- und Kabelhersteller, sowie Universitäts-Institute daran, ultraleitfähiges Kupfer industriell herzustellen. Dieser bislang nur im Labor erzeugte Werkstoff besteht aus fast reinem Kupfer mit einer sehr geringen Menge an fein verteiltem Nanokohlenstoff und hat bei Raumtemperatur eine bis zu doppelt so hohe elektrische Leitfähigkeit wie reines Kupfer. Mit Leitern aus ultraleitfähigem Kupfer verdrahtete Motoren, Transformatoren und andere Komponenten wären wesentlich leichter als die bisher gebauten.

Um elektrischen Strom letztlich in technischen Systemen nutzen zu können, sind Kontaktelemente nötig, die zuverlässig funktionieren müssen. Die Funktionsteile, wie Stifte, Hülsen, Federn und Biegeteile, werden aus Draht- und Bandmaterial unterschiedlicher Legierungen hergestellt, beispielsweise Kupfer- und Edelmetall-Legierungen. Je nach Einsatzbedingungen und den daraus resultierenden Beanspruchungen müssen die Teile außer einer bestimmten Leitfähigkeit auch weitere Eigenschaften, beispielsweise Form-, Schlag- und Abriebbeständigkeit, haben.

Die Fachmesse wire 2016

Tendenzen gehen dahin, die physikalischen Eigenschaften der verarbeiteten Werkstoffe, und die Toleranzen immer mehr auszunutzen. Damit steigen automatisch die Anforderungen an die Fertigungstechnik. Die Hersteller von Drähten und Drahtprodukten für elektrische Systeme benötigen daher innovative Maschinen und Anlagen. Darüber und über zukunftsweisende Entwicklungen informiert die internationale Branchenleitmesse wire, die vom 4. bis 8. April 2016 in Düsseldorf stattfindet.

Datum:
11.05.2015
Unternehmen:

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