Das schlimmste Treibhausgas der Welt hat einen überraschenden Gegenspieler gefunden: CO₂.

Moment, was?

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In Hochspannungsschaltern wird SF₆ eingesetzt – ein Gas, das 24.000-mal klimaschädlicher ist als CO₂ und jahrtausendelang in der Atmosphäre bleibt.

Vergleich hier den obersten Balken für SF₆ und den untersten für CO₂:

Um zu ermessen, wie klimaschädlich es ist, hilft auch ein Vergleich: Jedes Jahr emittiert die Menschheit 9000 Tonnen des Gases.

Diese winzig kleine Menge hat den gleichen Klimaeffekt wie alle Emissionen Spaniens (!).

Aber im Hochspannungsnetz ist SF₆ bisher unverzichtbar.

Die Menschheit emittiert entsprechend immer mehr davon wie Messungen der Luft zeigen.

Die Konzentration des Gases in der Luft wird höher:

Es ist ein Isoliergas.

Solche Gase helfen dabei, Kurzschlüsse zu unterbinden und die technischen Komponenten voneinander zu trennen.

Bei normalen Steckdosen reicht Luft als Isolator.

Aber wenn mehrere hunderttausend Volt fließen, braucht es mehr.

Im Bild siehst du die Illu eines Hochspannungsschalters während der Stromunterbrechung.

Der "Blitz" aka Lichtbogen und muss gelöscht werden. Das schafft SF₆ hervorragend.

Nun, große Hersteller wie GE Vernova oder Siemens Energy haben bereits Alternativen entwickelt.

Sie setzen auf spezielle Gasgemische.

Diese enthalten aber noch immer klimaschädliche fluorierte Gase und ihre Nebenprodukte können giftig sein.

Jetzt aber testen US-Forscher der Georgia Tech eine wirklich klimaneutrale Lösung:

Sie nutzen CO₂ in einem Zustand, den Physiker »superkritisch« nennen.

Bei 31°C und 74 bar Druck wird CO₂ zu einer zähen, dichten Masse – perfekt geeignet, um in Hochspannungsschaltern unkontrollierte Stromflüsse zu stoppen.

Superkritisches CO₂ kann Spannungen dreimal besser isolieren als SF₆. Die technische Herausforderung liegt darin, Komponenten zu entwickeln, die dem hohen Druck standhalten.

Der Zeitpunkt für diese Erfindung ist ideal: Die EU verbietet SF₆ bis 2035.

Gleichzeitig müssen weltweit Zehntausende Kilometer an Hochspannungsleitungen gebaut werden.

Diese neue Technik könnte zum Maßstab für echte Dekarbonisierung des Netzbetriebs werden.

Ein seltener Fall, wo CO₂ mal auf der richtigen Seite steht 😉

🍏 Danke fürs Lesen!

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Cleantech Ing.
Das ist eine superkritische Erfindung für ein sauberes Stromnetz

CO2 heizt nicht nur die Atmosphäre auf, sondern ist auch ein hervorragendes Isoliergas – unter bestimmten Bedingungen.

Cleantech Ing.
@grimm
Leider Werden dadurch Schaltanlagen weiter teurer. Wenn bislang GIS anlagen mit wenigen Bar Druck (SF6) auskamen müssen sie zukünftig anscheinend min 75 bar aushalten. Zudem werden die Anlagen dadurch auch größer. In engen Innenstädten ein großes Problem.
@fbn @grimm Da wo Schaltanalgen in Innenstädten stehen, stehen sie seit Jahrzehnten - und waren damals idR um einiges größer, als sie es jetzt werden. https://www.se.com/de/de/product-category/87897-mittelspannungsschaltanlagen/
Mittelspannungsschaltanlagen | Schneider Electric Deutschland

Schneider Electric Deutschland. Nachhaltige Mittelspannungsschaltanlagen - SF6-frei dank Kombination aus reiner Luftisolierung & Vakuumtechnologie, mit Shunt-Vakuumunterbrechung

Schneider Electric