Forum: Offtopic Hochspannungssupraleiter


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von Falk B. (falk)


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https://www.youtube.com/watch?v=Vf2_03onK1c

Der erste Kommentar unter dem Video sagt fast alles.

"Schöner Beitrag, schade das im Prinzip nix erklärt wird. Die wichtigen 
Eckpunkte:
- Projekt näher an der kommerziellen Fertigung,
- Kabel so ausgelegt, das es bestehende Rohre eingezogen werden kann (d. 
h. ø140mm, flexibel)
- Kühlung des Flüssigstickstoffs soll an den bestehenden Umspannwerken 
erfolgen.
- Die benötigte Energie zum Kühlen soll weniger sein, als das was man 
durch den Supraleiter an Verlusten einspart."

Soll. Wieviel ist das?

"- wäre schön wenn jetzt irgendwer noch gesagt hätte, die in den 
Kühlanlagen entstehende Wärme wird ins Fernwärme-Netz eingespeist..."

Macht nur ökonomisch Sinn, wenn das nennenswerte Wärmemengen sind. Sind 
sie das?

Im Video gibt es natürlich die üblichen Superlative und Modewörter wie 
Energiewende, etc.

"weit mehr Energiemengen übertragen als durch herkömmliche 
Übertragungstechniken?"

Wieviel denn? Wenn man ein 110kV Kabel nimmt ist klar, daß das mehr 
LEISTUNG übertragen kann als ein normales 30kV Kabel! Das Kabel macht 
500MVA, macht also ~ 500A Nennstrom.

Das Kabel ist mit Flüssigstickstoff bei -196°C gekühlt, eine passende 
Kältemaschine von Linde (Roberts Wärmepumpe anders rum) ist dabei.

Naja. Im Prinzip ist es gut, so ein Projekt zu fahren. Ich bleibe aber 
skeptisch. Denn sooo viel bleibt in einem normalen Kabel NICHT hängen!
Ich habe auf die Schnelle keine Querschnitte für Mittelspannungskabel 
parat, würde aber mal Pi mal Daumen mal 1A/mm^2 rechnen, macht für 500A 
500mm^2 bzw. 25mm Durchmesser. Als Alukabel (Kosten, Gewicht) macht das 
54mOhm/km. Bei 500A fallen da 13,5kW/km ab, das sind 0,0027%/km. Selbst 
bei 20km, was so gängige Mittelspannungskabel haben, sind das immer noch 
nur 0,054% bzw. 270kW. Selbst wenn meine Rechung um Faktor 10 falsch ist 
und es 0,54% Verlust sind. Wie will man das mit einem supraleitenden 
Kabel verbessern? Oder ist das hier nur der übliche akademische Unsinn, 
um Forschungsgelder einzutreiben. Hyperloop, ick hör dir trapsen! ;-)

von Falk B. (falk)


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https://www.swm.de/unternehmen/presse/pressemitteilungen/2024/10-2024/swm-supralink

Das Selbe als Text, keine substantiellen Informationen. War ja klar.

von Falk B. (falk)


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Dier erste handvoll Googleergebnisse sidn nur Kopien des gleichen Texts. 
Technische Inhalte: Fehlanzeige. Naja . . .

von Falk B. (falk)


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Wie ich aus Insiderkreisen vor kurzem erfahren habe, soll demnächst ein 
Projekt in Görlitz/Zittau starten, bei dem normale 30kV AC 
Mittelspannungskabel mit +/-55kV DC gefahren werden sollen. Damit erhöht 
sich die übertragene Leistung um Faktor 55/30=1,8 bei gleichem Strom. 
Der Preis dafür sind halt Mini-HGÜ Umrichter am Anfang und Ende des 
Kabels. Wenn mann's aber richtig macht, könnte das den sehr teueren 
Kabelaustausch vermeiden, zumindest für eine gewisse Zeit. Sowas wie DSL 
für Energienetze! ;-)

DAS erscheint mir ein sinnvolles und erfolgsversprechendes Projekt!

von Falk B. (falk)


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https://www.industrie-energieforschung.de/news/de/hochtemperatursupraleiter_superlink

" Bei einem Einsparpotenzial von einem Prozent der städtischen 
Anschlussleistung würde dies für 15 deutsche Großstädte zusammen rund 
880 Gigawattstunden (GWh) jährlich bedeuten. Das entspricht einem 
CO2-Ausstoß von circa 440.000 Tonnen pro Jahr."

Aha, man wird schon kleinlauter. 1% Einsparpotential durch supraleitende 
Kabel? Dann dürfen die aber nicht mehr kosten als das 1% Energie 
verbraucht . . .

"Ohne relevante zusätzliche Baumaßnahmen kann mit diesen HTSL-Kabeln – 
im Vergleich zu konventionellen Kabeln bei gleichem Durchmesser – sogar 
deutlich mehr Energie transportiert werden. "

Das liegt aber nicht an der Supraleitung sondern der höheren 
Nennspannung!

von C. D. (derschmied)


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Man probiert eben herum, stochert im Trüben. Schlussendlich muss es ggü 
herkömlicher Technik rentabler sein, und das scheint auf absehbare Zeit 
unwahrscheinlich. Ein Forschungsprojekt, wie viele andere z.Z.

Was willst nun hören? Neues Zeitalter, Strompreis halbiert? Saharastrom 
August 2026 hier im Land?

von Falk B. (falk)


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C. D. schrieb:
> Was willst nun hören?

Ein paar substantielle technische Daten und Ziele. Was ist die 
angepeilte Einsparung an Verlustleitung im Kabel? Was kostet die 
Kältetechnik an Energie und Investkosten?
Das ist ein Prototyp, der "unbezahlbar" ist, schon klar. Aber JEDES 
Entwicklungsprojekt hat Zielvorgaben. Forscher forschen so vor sich hin, 
mal sehen was rauskommt.

Für das, was in allen Artikeln online zu finden ist, fällt mir nur das 
böse L-Wort bzw. J-Wort ein . . . .

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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https://www.itep.kit.edu/projekte_SWM_SuperLink.php

Ich hab mal ne Anfrage geschieben, erwarte aber nichts ;-)

von Giovanni (sqrt_minus_eins)


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Falk B. schrieb:
> bei dem normale 30kV AC
> Mittelspannungskabel mit +/-55kV DC gefahren werden sollen. Damit erhöht
> sich die übertragene Leistung um Faktor 55/30=1,8 bei gleichem Strom.

???
1
Angenommen: Strom = 500A
2
Sac = (500 * 30000 * sqrt(3)) / 1.0e6 = 25.98076 MVA
3
Pdc = (500 * 110000) / 1.0e6 = 55.0 MW
4
Pdc / Sac = 2.116950987028628

Beachte: alte AC Kabel sind NUR bedingt für DC geeignet!! Thema 
Polarisation.

Ein 30kV Netz hätte ein Kabel 18/30kV. Und das ist jetzt für 55kV DC 
(gegen Erde) geeignet?

von C. D. (derschmied)


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Giovanni schrieb:
> Ein 30kV Netz hätte ein Kabel 18/30kV. Und das ist jetzt für 55kV DC
> (gegen Erde) geeignet?

Selbstverständlich! Sobald von der Politik gefordert, wird neu gerechnet 
und entgegen jeder warnenden Stimme durchgesetzt. Beispiele gibt es 
derzeit zuhauf.

Falk B. schrieb:
> Was kostet die Kältetechnik an Energie und Investkosten?

Wären die Aussichten nur halbwegs rosig dann würde es mit allem 
Nachdruck durchgesetzt werden. Ist aber nicht der Fall. Ergo: Z.Z. Nicht 
attraktiv.

Ich wehre mich keineswegs gg neue Technologien, ohne Forschung kein 
Fortschritt, empfinde es aber als übelst populistisch jeden Furz aus dem 
Labor als die Zukunft schlechthin breitzutreten. Und das ist hier meiner 
Meinung nach (mal wieder) der Fall.

von Falk B. (falk)


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Giovanni schrieb:
> Falk B. schrieb:
>> bei dem normale 30kV AC
>> Mittelspannungskabel mit +/-55kV DC gefahren werden sollen. Damit erhöht
>> sich die übertragene Leistung um Faktor 55/30=1,8 bei gleichem Strom.
>
> ???

Ich hab die Effektivwerte verglichen, der Strom bleibt ja gleich, wegen 
der maximal zulässigen Verlustleistung und damit Erwärmung.

> Angenommen: Strom = 500A

Egal, weil gleich.

> Sac = (500  30000  sqrt(3)) / 1.0e6 = 25.98076 MVA
> Pdc = (500 * 110000) / 1.0e6 = 55.0 MW
> Pdc / Sac = 2.116950987028628

Ach so, verkettete Spannung vergessen. Uuups ;-)

> Beachte: alte AC Kabel sind NUR bedingt für DC geeignet!! Thema
> Polarisation.

Schon klar, aber einige scheinen es zu können. Ich bin da kein Experte.

> Ein 30kV Netz hätte ein Kabel 18/30kV. Und das ist jetzt für 55kV DC
> (gegen Erde) geeignet?

Das scheint der Plan zu sein.

von Falk B. (falk)


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C. D. schrieb:
> Ich wehre mich keineswegs gg neue Technologien, ohne Forschung kein
> Fortschritt, empfinde es aber als übelst populistisch jeden Furz aus dem
> Labor als die Zukunft schlechthin breitzutreten. Und das ist hier meiner
> Meinung nach (mal wieder) der Fall.

BINGO! Wollte ich nur bisher nicht schreiben, weil dann die üblichen 
Verdächtigen gleich wieder angeflattert kommen und jammern! Politik, 
buuhhhhh!!!

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo Falk B.

Meine Informationen aus inoffiziellen Quellen.

Falk B. schrieb:

> " Bei einem Einsparpotenzial von einem Prozent der städtischen
> Anschlussleistung würde dies für 15 deutsche Großstädte zusammen rund
> 880 Gigawattstunden (GWh) jährlich bedeuten. Das entspricht einem
> CO2-Ausstoß von circa 440.000 Tonnen pro Jahr."

1% wären 8,8GWh. Immerhin. Mühsam ernärt sich das Eichhörnchen....


> Aha, man wird schon kleinlauter. 1% Einsparpotential durch supraleitende
> Kabel? Dann dürfen die aber nicht mehr kosten als das 1% Energie
> verbraucht . . .

Die Installationskosten hast Du als Investition einmal.
Die Einsparung dann immer.... ;O)

Der Knackpunkt bei Hochtemperaturleitern ist, dass es sich um spröde 
Keramiken handelt, die schlecht als Leitung um die Ecke gebogen werden 
können. Zudem hast Du ein polykristallines Material, und der Übergang 
zwischen den Kristallen weist eine besonders geringe kritische 
Stromstärke auf. Daher war meines Wissens der bisherige Ansatz, das 
Hotemperaturleitungsmaterial als wenige um dicke Schicht auf einem 
Kupferband aufzubringen, welches spiralförmig "gelockt" ist, um es 
besser biegen zu können.
Nachteil ist dann die hohe Induktivität der Leitung.
Wird die Leitung gequentscht, übernimmt an der Stelle das Kupfer die 
Leitung, bis der Strom abgeschaltet bzw. abgeklungen ist.

Eine Versuchsstrecke vor ca. 5 Jahren über einen Kilometer oder so hat 
wohl funktioniert.
>
> "Ohne relevante zusätzliche Baumaßnahmen kann mit diesen HTSL-Kabeln –
> im Vergleich zu konventionellen Kabeln bei gleichem Durchmesser – sogar
> deutlich mehr Energie transportiert werden. "
>
> Das liegt aber nicht an der Supraleitung sondern der höheren
> Nennspannung!

Es gibt dabei noch etwas zu Bedenken. Die Verwendung von Suparleitenden 
Kabeln macht es fast zwingend notwendig, auf eine Gleichstromübertragung 
zu wechseln. Der Grund ist, das die Supraleitung nur den ohmschen 
Widerstand zum Verschwinden bringt, nicht aber dielektrische und 
magnetische Verluste. Insbesondere die dielektrischen Verluste sind eine 
Nummer, und müssten mit ca. ihrer doppelten Leistung herausgekühlt 
werden. Darum DC, was auch die Probleme mit der oben erwähnten 
Induktivität minimiert.

Die dielektrischen Verluste bei 50Hz sind so hoch, das bei PE isolierten 
Leitungen ab ca. 250kV die Leitungen schon im Leerlauf gekühlt werden 
müssen.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.l02.de

: Bearbeitet durch User
von Giovanni (sqrt_minus_eins)


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C. D. schrieb:
> Ich wehre mich keineswegs gg neue Technologien, ohne Forschung kein
> Fortschritt, empfinde es aber als übelst populistisch jeden Furz aus dem
> Labor als die Zukunft schlechthin breitzutreten. Und das ist hier meiner
> Meinung nach (mal wieder) der Fall.

"neue Technologie" ist wohl relativ.
Bei CERN gibt es supraleitende Magnete schon seit zig-Jahren.

Supraleitung ist auch Thema bei Windkraft >15MW und Luftfahrt. Dort ist 
hohe Leistungsdichte bzw. geringes Gewicht der elektrischen Maschinen 
gefragt.

https://www.electrive.com/2024/10/21/airbus-and-toshiba-design-superconducting-engine-for-h2-aircraft/

Anm: Windkraft aktuell: 26MW, Durchmesser Rotor 300m.

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo Falk B.

Falk B. schrieb:

> BINGO! Wollte ich nur bisher nicht schreiben, weil dann die üblichen
> Verdächtigen gleich wieder angeflattert kommen und jammern! Politik,
> buuhhhhh!!!

Du hast insofern Recht, als dass ich mir auch schlecht vorstellen kann, 
dass wir mit technischen Neuerungen und Gimmicks aus dem Klimaschneider 
kommen. Wir müssten zusätzlich trozdem unseren Wohlstand drastisch 
reduzieren.

Letztlich wird die Menschheit auf mindestens den Stand des 17. 
Jahrhunderts zurückfallen müssen, eventuell auch auf ein vormetallisches 
Niveau.

Da werden wir uns aber keinen Kopf drum machen müssen, das wird das 
Klima schon selber hinbiegen. ;O)

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.l02.de

von Falk B. (falk)


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Giovanni schrieb:
> Supraleitung ist auch Thema bei Windkraft >15MW und Luftfahrt. Dort ist
> hohe Leistungsdichte bzw. geringes Gewicht der elektrischen Maschinen
> gefragt.
>
> 
https://www.electrive.com/2024/10/21/airbus-and-toshiba-design-superconducting-engine-for-h2-aircraft/
>
> Anm: Windkraft aktuell: 26MW, Durchmesser Rotor 300m.

Die Monstergeneratoren der Megawindmühlen haben Supraleiter verbaut? Wo 
kann man das nachlesen?

von Falk B. (falk)


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Bernd W. schrieb:
>> BINGO! Wollte ich nur bisher nicht schreiben, weil dann die üblichen
>> Verdächtigen gleich wieder angeflattert kommen und jammern! Politik,
>> buuhhhhh!!!
>
> Du hast insofern Recht, als dass ich mir auch schlecht vorstellen kann,
> dass wir mit technischen Neuerungen und Gimmicks aus dem Klimaschneider
> kommen. Wir müssten zusätzlich trozdem unseren Wohlstand drastisch
> reduzieren.

Das wird so nicht passieren. Schon gar nicht freiwillig in der Masse, 
trotz massiver Propaganda und Gretas Jammern.

> Letztlich wird die Menschheit auf mindestens den Stand des 17.
> Jahrhunderts zurückfallen müssen, eventuell auch auf ein vormetallisches
> Niveau.

Unsinn!

> Da werden wir uns aber keinen Kopf drum machen müssen, das wird das
> Klima schon selber hinbiegen. ;O)

In der Tat.

Da gab es vor ein paar Tagen ein Youtube-Video, ich hab es nur 
angeschnitten, die wenigen Minuten fand ich interessant!

https://www.youtube.com/watch?v=xRN1Iq2OXFs&t=560s

Reduktion ist keine Transformation (Energiewende)!

von Giovanni (sqrt_minus_eins)


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Falk B. schrieb:
> Die Monstergeneratoren der Megawindmühlen haben Supraleiter verbaut? Wo
> kann man das nachlesen?

Hatte nur bemerkt, dass Supraleiter für Windkraft ein Thema ist.
Dongfang (CN) mit der neuen 26MW Mühle hält sich noch recht bedeckt mit 
technischen Daten.

https://www.erneuerbareenergien.de/technologie/onshore-wind/hightech-fuer-windkraft-supraleiter-kuehlung-einzigartigem-windkraft-generator

https://w3.windmesse.de/windenergie/pm/46973-china-bricht-erneut-rekorde-im-offshore-windsektor-26mw-turbine-vorgestellt

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo Giovanni.

Giovanni schrieb:

>> Die Monstergeneratoren der Megawindmühlen haben Supraleiter verbaut? Wo
>> kann man das nachlesen?
>
> Hatte nur bemerkt, dass Supraleiter für Windkraft ein Thema ist.
> Dongfang (CN) mit der neuen 26MW Mühle hält sich noch recht bedeckt mit
> technischen Daten.

Supraleitung war vor 30 Jahren für die Erregung von Großgeneratoren, 
speziell Synchronmaschinen, eine Idee, weil in der Erregerwicklung ist 
in erster Linie ein Gleichfeld.

Es gilt aber obiges für Kabel genannte hier auch: Supraleitung ist nur 
für ohmsche Verluste, nicht für dielektrische oder magnetische Verluste, 
und letzteres ist in elektrischen Maschinen in Form von Eisenverlusten 
eine heftige Nummer.
Darum kann nur für die Erregerwicklung, die von Gleichstrom durchflossen 
ist, Supraleitung verwendet werden.
Ein weiterer Knackpunkt ist der nötige Luftspalt zwischen Rotor und 
Stator. Weil der für Synchrongeneratoren mit mehreren cm zwar relativ 
groß ist, aber immer noch reichlich eng. wenn dort eine 
Temperaturisolierung untergebracht werden soll.

Damals hatte man sich außgerechnet, dass irgendwo bei ca. 2-3 GW 
Kraftwerksmaschinen eine Supraleitung anfängt, sinnvoll machbar zu 
werden.
So große Maschinen wurden aber nie gebaut.....die haben wieder andere 
Nachteile.

Könnte durchaus sein, dass mit Hochtemperatursupraleitern die Grenze 
weiter nach unten rutscht, in einen praktikableren Bereich.

Nebeninfo: Die Erregerleistung einer Synchronkraftwerksmaschine ist ca. 
15% der Nennleistung. Es ist also grundsätzlich schon eine nette Idee.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.l02.de

von Falk B. (falk)


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Bernd W. schrieb:
> Nebeninfo: Die Erregerleistung einer Synchronkraftwerksmaschine ist ca.
> 15% der Nennleistung.

WOW! Hätte ich nicht gedacht!

> Es ist also grundsätzlich schon eine nette Idee.

Nette Ideen gibt's für nen Dollar im 10er Pack! Was in der Realität 
WIRKLICH zählt sind wirklich umgesetzte Ideen die auch real was bringen!
Das vergessen viele Akademiker, Startups und Visionäre . . .

von Giovanni (sqrt_minus_eins)


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Bernd W. schrieb:
> Nebeninfo: Die Erregerleistung einer Synchronkraftwerksmaschine ist ca.
> 15% der Nennleistung. Es ist also grundsätzlich schon eine nette Idee.

Neben-Nebeninfo. Dann aber hätte ein Generator einen Wirkungsgrad <85%.

In der 300MVA Klasse würde ich schon einen Wirkungsgrad von 97% 
erwarten.

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo Giovanni und Falk.

Giovanni schrieb:

>> Nebeninfo: Die Erregerleistung einer Synchronkraftwerksmaschine ist ca.
>> 15% der Nennleistung. Es ist also grundsätzlich schon eine nette Idee.
>
> Neben-Nebeninfo. Dann aber hätte ein Generator einen Wirkungsgrad <85%.
> In der 300MVA Klasse würde ich schon einen Wirkungsgrad von 97%
> erwarten.

Der Wirkungsgrad des Generators alleine ist besser, der des Systems aus 
Generator und Erregermaschine leider nicht.
Wenn Du Turbine, Dampferzeuger und Kühlwasserpumpe dazupackst, wird es 
noch wesentlich schlechter.

Irgendwann ist der Wechsel der Betrachtung vom Wirkungsgrad zum 
Nutzungsgrad sinnvoll....
https://de.wikipedia.org/wiki/Nutzungsgrad

Kann jetzt sein, dass ich die Zahlen für Erregermaschine und 
Kühlwasserpumpe verwechselt habe. Ist lange her und es ist spät. 
Vermutlich sind hier genug, die das geraderücken können. Ich vermute 
jetzt die Erregerleistung eher bei 5%, so aus der Erinnerung.

Der Wirkungsgrad der Pumpe war u.A. deshalb so schlecht, weil sie Bypass 
geregelt waren. Das heisst wenn Du weniger Pumpleistung benötigst, lässt 
Du die Pumpe gleichmäßig durchlaufen und Teilst den Wasserstom auf. 
Einen Teil schickst Du direkt zum Eingang der Pumpe zurück.

Das mit dem Regeln geht wohl heute besser per Elektronik, aber gerade 
für die feinfühlige Regelung von sehr großen Maschinen wird es wohl 
immer noch per Bypass gemacht.

Falk B. schrieb:

> WOW! Hätte ich nicht gedacht!

Siehe meine Bemerkung von oben mit der Kühlwasserpumpe.

Turbogeneratoren sind schon alleine riesen Teile. Vor allem sind sie 
lang und dünn. Die Längstnuten für die Erregerwicklung im Läufer machen, 
dass das Teil in seinen Querachsen unterschiedliche Steifigkeit hat. 
d.H. es hängt beim Drehen mal mehr mal weniger durch. Das führt zu 
Rütteln mit doppelter Drehfrequenz.
Man versucht dem zu begegnen, indem man in den Teil des Läufers, der 
keine Längstnut hat, quer Scklitze fräst, damit das Teil gleichmäßig 
durchängt, unabhängig von der Position des Läufers.

Unter anderem solche Feinheiten machen, dass man es sich halt dreimal 
überlegt hat, mit der Leistung von Turbogeneratoren noch weiter 
heraufzugehen.

>> Es ist also grundsätzlich schon eine nette Idee.
>
> Nette Ideen gibt's für nen Dollar im 10er Pack! Was in der Realität
> WIRKLICH zählt sind wirklich umgesetzte Ideen die auch real was bringen!
> Das vergessen viele Akademiker, Startups und Visionäre . . .

Ich sehe die Probleme. Aber wenn Dir die Möglichkeiten ausgehen brauchst 
Du halt Ideen um neue Möglichkeiten zu finden. Und dann ist eine 
akademische Bildung durchaus hilfreich um mögliche Ideenquellen zu 
finden. Und damit Du darüber nicht in Depressionen versinkst, helfen bei 
manchen Leuten Visionen...

Aber in der Tat, bei Startups sind wohl viele dabei, die das 
Wunschdenken vieler Leute ausnutzen, um ihnen Geld aus der Tasche zu 
ziehen. Ich habe selber mal bei einem Startup gearbeitet, das wenigstens 
Hand und Fuß hatte, weil es eher ein "Spin off" war. Ein Wagnis war es 
aber schon.....

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.l02.de

: Bearbeitet durch User
von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo Falk.

Falk B. schrieb:

>> Du hast insofern Recht, als dass ich mir auch schlecht vorstellen kann,
>> dass wir mit technischen Neuerungen und Gimmicks aus dem Klimaschneider
>> kommen. Wir müssten zusätzlich trozdem unseren Wohlstand drastisch
>> reduzieren.
>
> Das wird so nicht passieren. Schon gar nicht freiwillig in der Masse,
> trotz massiver Propaganda und Gretas Jammern.

Auch da fürchte ich, dass Du recht hast. Die Thematik ist zu 
kompliziert, um sie den meisten Leuten verständlich zu machen.

Aber dir Reduzierung des Wohlstands wird halt automatisch passieren, 
wenn eine Naturkatastrophe die nächste jagt, und die Leute dazwischen 
nicht mehr zum aufräumen kommen.
Besser wäre es, das kontrolliert zu machen, aber wie Du schon sagst, die 
Massen werden das nicht einsehen.

> Da gab es vor ein paar Tagen ein Youtube-Video, ich hab es nur
> angeschnitten, die wenigen Minuten fand ich interessant!

Ich habe es auch nur angeschnitten. Irgendwie nicht so richtig neu, aber 
vieleicht kommt das ja am Ende. Am WE habe ich etwas mehr Zeit.


Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.l02.de

von Ralf X. (ralf0815)


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Falk B. schrieb:
> 
https://www.industrie-energieforschung.de/news/de/hochtemperatursupraleiter_superlink
>
> " Bei einem Einsparpotenzial von einem Prozent der städtischen
> Anschlussleistung würde dies für 15 deutsche Großstädte zusammen rund
> 880 Gigawattstunden (GWh) jährlich bedeuten. Das entspricht einem
> CO2-Ausstoß von circa 440.000 Tonnen pro Jahr."
>
> Aha, man wird schon kleinlauter. 1% Einsparpotential durch supraleitende
> Kabel? Dann dürfen die aber nicht mehr kosten als das 1% Energie
> verbraucht . . .

In Deutschland entstehen im statistischen Mittel Netzverluste in Höhe 
von 5,7% (Wiki, Destatis, Eurostat, etc..).
Aufgeteilt in Hoch-, Mittel- und Niederspannung, Umspannverluste, etc.
Was erwartest Du da von ein paar Kilometer Mittelspannungsleitung?

> "Ohne relevante zusätzliche Baumaßnahmen kann mit diesen HTSL-Kabeln –
> im Vergleich zu konventionellen Kabeln bei gleichem Durchmesser – sogar
> deutlich mehr Energie transportiert werden. "
>
> Das liegt aber nicht an der Supraleitung sondern der höheren
> Nennspannung!

Das habe ich kplt. anders anders gelernt:
Aufgrund der Supraleitung kann man selbstverständlich ganz bedeutend 
höhere Ströme durch den gleichen Leiterquerschnitt schicken, mit der 
Spannung hat das gar nichts zu tun.

von Le X. (lex_91)


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C. D. schrieb:
> empfinde es aber als übelst populistisch jeden Furz aus dem
> Labor als die Zukunft schlechthin breitzutreten. Und das ist hier meiner
> Meinung nach (mal wieder) der Fall.

Nö, ist es nicht.

Hätte Falk hier nicht ein paar halbgare Links zu irgendwelchen 
Youtube-Filmchen und Pressemitteilungen rausgehauen, die meisten hier 
hätten von dieser Supraleitergeschichte garnix mitgekriegt.
Wo also siehst du hier einen Hype?
Wer stellt hier irgendwas als die Zukunft schlechthin dar?
Nicht mal die um Fördergelder und Vertragsverlängerung bemühten Forscher 
tun das.

Da werden grade ein paar Forschungsergebnisse und bunte Bildchen 
veröffentlicht so wie es täglich tausendfach passiert.
Stört niemanden, kriegt niemand mit, gehört halt zum wissenschaftlichen 
Betrieb dazu.
Die einzigen die daraus einen Hype und einen Aufreger kreieren sind 
genau Leute wie du und Falk die dringend was zum Empören brauchen.

: Bearbeitet durch User
von Udo S. (urschmitt)


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Bernd W. schrieb:
> Letztlich wird die Menschheit auf mindestens den Stand des 17.
> Jahrhunderts zurückfallen müssen

Das wird sie, und zwar mit einem überlauten Rumms, wenn man nichts tut 
und wartet bis der Bedarf an Energie die Gewinnung von Gas/Öl und Kohle 
übersteigt.
Einen ganz winzigen Vorgeschmack hat uns dazu ja das Abdrehen des 
Gashahns durch Putin gezeigt.

Aber das will die hier versammelte übliche Stammtisch Runde nicht hören.

von Udo S. (urschmitt)


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Le X. schrieb:
> Die einzigen die daraus einen Hype und einen Aufreger kreieren sind
> genau Leute wie du und Falk die dringend was zum Empören brauchen.

+10

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Falk B. schrieb:
> um Forschungsgelder einzutreiben.
Ja, klar. Oder soll einfach deshalb nicht mehr geforscht werden, weil 
man ja immer scheitern kann? Oder soll man nur an Sachen forschen, die 
am Ende sicher funktionieren?

Das ist ein Forschungsprojekt. Da muss nichts herauskommen, was wirklich 
funktioniert oder einsetzbar ist. Und natürlich ist es eine 
Erfolgsmeldung, um weiterhin Forschungsgelder zu bekommen.

Bernd W. schrieb:
> bei Startups sind wohl viele dabei, die das Wunschdenken vieler Leute
> ausnutzen, um ihnen Geld aus der Tasche zu ziehen.
Das sind nicht nur Startups, die das machen. Und bei Startups ist es oft 
sogar noch so, dass die Starter selber dran glauben, dass ihr 
zugrundeliegendes Gedankenexperiment realisierbar ist.

C. D. schrieb:
> empfinde es aber als übelst populistisch jeden Furz aus dem Labor als
> die Zukunft schlechthin breitzutreten. Und das ist hier meiner Meinung
> nach (mal wieder) der Fall.
Du liegst m.E. vollkommen richtig. Wer hat das **hier** verbreitet?

: Bearbeitet durch Moderator
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Bernd W. schrieb:
> Nebeninfo: Die Erregerleistung einer Synchronkraftwerksmaschine ist ca.
> 15% der Nennleistung. Es ist also grundsätzlich schon eine nette Idee.

Das stimmt so nicht.

https://de.m.wikipedia.org/wiki/Erregersysteme_für_Synchronmaschinen#:~:text=Bei 
Großgeneratoren kann der Erregerstrom,) etwa 0,5 %.

"Bei Großgeneratoren kann der Erregerstrom einen Wert von über 10 kA 
betragen. Die Erregerleistung nimmt dabei für kleine Synchronmaschinen 
(einige 100 kVA) Werte von 3 bis 5 % der Bemessungsscheinleistung SN an 
und für größere Synchronmaschinen (einige 100 MVA) etwa 0,5 %."

von Falk B. (falk)


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Bernd W. schrieb:

>> Neben-Nebeninfo. Dann aber hätte ein Generator einen Wirkungsgrad <85%.
>> In der 300MVA Klasse würde ich schon einen Wirkungsgrad von 97%
>> erwarten.
>
> Der Wirkungsgrad des Generators alleine ist besser, der des Systems aus
> Generator und Erregermaschine leider nicht.
> Wenn Du Turbine, Dampferzeuger und Kühlwasserpumpe dazupackst, wird es
> noch wesentlich schlechter.

Ja MOMENT! Das sollte man dann aber bitte auch EXPLIZIT so schreiben! 
Alles andere ist Irreführung!

> Irgendwann ist der Wechsel der Betrachtung vom Wirkungsgrad zum
> Nutzungsgrad sinnvoll....
> https://de.wikipedia.org/wiki/Nutzungsgrad

> Kann jetzt sein, dass ich die Zahlen für Erregermaschine und
> Kühlwasserpumpe verwechselt habe. Ist lange her und es ist spät.
> Vermutlich sind hier genug, die das geraderücken können. Ich vermute
> jetzt die Erregerleistung eher bei 5%, so aus der Erinnerung.

Aha . . .

Merke. Ungewöhnliche Zahlen niemals glauben, immer prüfen!

von C. D. (derschmied)


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Le X. schrieb:
> Die einzigen die daraus einen Hype und einen Aufreger kreieren sind
> genau Leute wie du und Falk die dringend was zum Empören brauchen.

Nö.

Ich brauche nichts zum Empören und kreiere keine Aufreger. Falk hat, 
sich selbst treu, etwas aus dem Netz hervorgekramt dass z.Z. außer 
Konkurrenz steht, bestenfalls als Forschungsprojekt herhalten kann und 
mangels Erfahrungswerten auch nicht seriös bewertet werden kann. Das 
stellt inhaltlich meinen Kommentar von oben dar. Was Du Dir daraus 
strickst ist mir vollkommen wurscht, läßt aber tief blicken was was 
DEINE Voreingenommenheit anbelangt.

Lothar M. schrieb:
> Du liegst m.E. vollkommen richtig. Wer hat das hier verbreitet?

Hier wird viel verbreitet, mal sind's marktreife Natriumakkus, mal 
Endzeit-Prognosen:

Udo S. schrieb:
> Das wird sie, und zwar mit einem überlauten Rumms,

Das sind allesamt selbstregelnde Vorgänge, nichts als Horoskope auf die 
der einzelne kaum Einfluss hat. Technische Neuerungen setzen sich erst 
durch sobald sie finanziell rentabel sind, keinen Tag früher. Und die 
Welt geht unter wenn es ihr passt.

Der Großteil dessen, was in den Medien als weltbewegende Erfindung 
ausgeschlachtet wird, entpuppt sich idR binnen kürzester Zeit als 
Eintagsfliege.

Dient mir zur Belustigung.

von Falk B. (falk)


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Lothar M. schrieb:
> Falk B. schrieb:
>> um Forschungsgelder einzutreiben.
> Ja, klar. Oder soll einfach deshalb nicht mehr geforscht werden, weil
> man ja immer scheitern kann? Oder soll man nur an Sachen forschen, die
> am Ende sicher funktionieren?

Das habe ich nicht gesagt. Wohl aber die Frage nach den Zielen dieses 
"Forschungsprojekt" gestellt. Und dieses Projekt hat eher 
Entwicklungscharakter, denn alle Teilkomponenten sind bekannte 
Technologie.
Und gerade bei einer Entwicklung muss man Ziele klar benennen. Dazu 
gehört auch die Frage, was man damit besser machen will als der Kram, 
den es schon gibt.

> Das ist ein Forschungsprojekt.

Da bin ich nicht so sicher.

> Da muss nichts herauskommen, was wirklich
> funktioniert oder einsetzbar ist. Und natürlich ist es eine
> Erfolgsmeldung, um weiterhin Forschungsgelder zu bekommen.

Welcher Erfolg? Das Projekt anzuleiern und den Kram zu installieren? OK, 
ein politisch/logistischer Erfolg. Aber rein technisch nicht sonderlich 
nennenswert. Schon gar nicht eine vollmundige Lösung für die 
Energiewende, wie es mehrfach rausposaunt wird.

>> bei Startups sind wohl viele dabei, die das Wunschdenken vieler Leute
>> ausnutzen, um ihnen Geld aus der Tasche zu ziehen.
> Das sind nicht nur Startups, die das machen. Und bei Startups ist es oft
> sogar noch so, dass die Starter selber dran glauben, dass ihr
> zugrundeliegendes Gedankenexperiment realisierbar ist.

Naja, wenn man mal von Betrügern absieht, die es auch reichlich gibt, 
ist das wohl so. Aber das heißt nicht, daß die Leute eine gute Idee 
haben. Oder auch nur ansatzweise das Know 
How/Durchhaltevermögen/Wasauchimmer, um die möglicherweise gute Idee 
realisieren zu können. Es gibt diverse Youtube Kanäle, die regelmäßig 
solche Idee und Startups "debunken" oder "busted". Und bei den meisten 
hat man nur die Wahl zwischen Betrüger oder total naivem Träumer. 
#Thunderfoot #eevlog

>> empfinde es aber als übelst populistisch jeden Furz aus dem Labor als
>> die Zukunft schlechthin breitzutreten. Und das ist hier meiner Meinung
>> nach (mal wieder) der Fall.
> Du liegst m.E. vollkommen richtig. Wer hat das **hier** verbreitet?

HIER im Forum keiner, HIER im Internet in den gezeigten Video schon, vor 
allem in den oft nur kopieren Textnachrichten!

P S Wir hier können auch das tun, was 95% aller Menschen tun. Nicht mal 
mit den Schultern zucken, wenn mal wieder Märchen erzählt werden. Das 
hat dann aber nichts mehr mit einer mündigen, selbstbestimmten, 
aufgeklärten, "demokratischen" Gesellschaft zu tun. Jaja, das Wort 
"demokratisch" leidet an inflationärem Gebrauch und verliert seinen 
Inhalt.

P P S Und wir könnten noch dreimal mehr mit den Schultern zucken im 
Angesicht der Mengen an Geld die von vorn herein sinnlos verpulvert 
werden, nicht nur für fragwürdige Forschungs- und Förderprojekte.

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Falk B. schrieb:
> Jaja, das Wort "demokratisch" leidet an inflationärem Gebrauch und
> verliert seinen Inhalt.

Um genau das zu erreichen, hiess es auch D Demokratische Republik und 
wird überall beigemengt bei allen Vereinigungen, die das vor und nach 
der Wende nicht sind.

von ●Des|ntegrator ●. (Firma: FULL PALATINSK) (desinfector) Benutzerseite


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C. D. schrieb:
> Was willst nun hören? Neues Zeitalter, Strompreis halbiert? Saharastrom
> August 2026 hier im Land?

dass der Stompreis weiter steigen muss,
weil man ja neue Technologien installiert.
Aber nur für Privatkunden...

von Falk B. (falk)



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Es geschehen Wunder und Zeichen! Der Herr Dr. Sousa hat mir promt heute 
geantwortet. Siehe Anhang. Weitere Details sind leider nicht verfügbar, 
weil

"Da es sich um die Entwicklung eines kommerziellen Produkts handelt, 
sind detailliertere technische Informationen vertraulich und daher nicht 
öffentlich zugänglich."

von Martin K. (Gast)


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C. D. schrieb:
> Saharastrom
> August 2026 hier im Land?

Wird mit Wasserstoff machbar sein

von Falk B. (falk)


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Ok, hier die Kurzfassung. In beiden Dokumenten ist natürlich viel 
politisches Blabla drin, das Wort Energiewende ist 12 Mal im 1. Dokument 
enthalten. Es ist logischerweise auch von von Initiatoren des Projekts 
beschrieben, als muss alles super klingen, nicht nur der Supraleiter ;-)

Egal, versuchen wir uns auf die Technik zu konzentrieren.

"Das Münchner Projekt namens Superlink zielt darauf ab, ein 
110-kV-HTS-Kabel mit 500MVA zu verlegen, wobei der Querschnitt des 
gesamten Drehstromkabels etwa 200mm betragen wird. Darüber hinaus gibt 
es keine thermischen oder magnetischen Feldemissionen, was diesen 
Kabeltyp in Zukunft zu einer echten Alternative zu Standard-VPE-Kabeln 
macht"

"Für die Stadt München ist beispielsweise davon auszugehen, dass es 
einen zusätzlichen innerstädtischen Transportbedarf von 500MVA gibt. 
Ähnliche Aufgaben werden auf fast alle städtischen Netzbetreiber 
zukommen."

Und dafür gibt es zufällig das neue Superkabel ;-)

"Natürlich kann die genannte Leistung auch mit Hilfe von konventionellen 
110-kV-VPE-Kabeln transportiert werden, nurmuss bei der Wahl der 
erforderlichen Querschnitte (und der damit einhergehenden Biegeradien)
die Bauraumanforderungen im Erdreich in der Stadt (Abstand und 
Bodenerwärmung) und auch die potenzielle Beeinflussung anderer 
Infrastrukturen (Fernwärme, Energie etc.) beachtet werden, um
die Realisierbarkeit derartiger Versorgungsaufgaben rechtzeitig zu 
prüfen."

Dazu später mehr. Der Vergleich zu normalen Kabeln.

"Wie bereits erwähnt, kann HTS-Material sehr viel Strom ohne 
nennenswerten Widerstand durch sehr kleine Querschnitte leiten. Damit 
kann das Strom-
Spannungs-Paradigma, demzufolge für den Transport größerer Leistungen 
höhere Spannungsebenen benötigt werden, um die Leiterquerschnitte 
handhabbar und kostenmäßig überschaubar zu halten, ein Stück weit 
aufgeweicht werden."

Stimmt, aber das hat seinen Preis.

"Vollkommenwiderstandsfrei sind HTS-Leiter streng genommen nur bei 
Gleichstrom. Bei Wechselstrom wird durch die entstehenden Magnetfelder 
ein sehr geringer Widerstand dadurch verursacht, dass die magnetischen 
Feldlinien vom Supraleiter verdrängt werden. Kapazitive und induktive 
Blindwiderstände bleiben davon unberührt und sind vom Material im 
Feldraum und der Geometrie abhängig."

Maxwell is watching you!

"Für das im Projekt SuperLink verwendete Kabel werden drei 
HTS-Kabeladern in einem Rohr zusammengeführt, durch das flüssiger 
Stickstoff als Kühlmedium und gleichzeitig als imprägnierendes 
Isoliermittel fließt (Abb. 1). Zur thermischen Isolierung ist dieses 
Rohr seinerseits in einem Isolierrohr (Kryostaten) untergebracht, in dem 
ein Isoliervakuum herrscht."

Klingt anspruchsvoll. Also F&E. So weit, so gut.

"Mit dem beschriebenen Kabelaufbau ist es zum Beispiel möglich, ein 
110-kV-Kabel auf HTS-Basis zu bauen, welches bei einem Außendurchmesser 
von weniger als 200mm mehr als 500MVA elektrische Leistung 
transportieren kann."

Ein halbes GW durch ein 200mm Kabel (Drei Phasen Drehstrom) bei 110kV 
(Phase-Phase). WOW! Dazu braucht es 2700A pro Phase!!!! AUTSCH! Diesmal 
mit Verkettungsfaktor gerechnet ;-)

"Vermeidung von Strom-Wärme-Verlusten ,Erwärmung des Erdbodens, von 
Magnetfeld-Emissionen, Beeinflussung anderer Medien, weniger Tiefbau, 
weniger Belastung durch Baustellen, Keine Alterung"

"Vergleiche und Berechnungen anlässlich des SuperLink-Projektes haben 
aber deutlich gezeigt, dass die Stromwärme-Verluste konventioneller 
Kabel den Kälteenergiebedarf bei diesem HTSKabel übersteigen. Insgesamt 
zeigen wirtschaftliche Vergleichsrechnungen, dass HTS-Kabel unter den 
angesprochenen Bedingungen in Bezug auf den Barwert (also unter 
Zugrundelegung der Betriebs- und Investitionskosten über 40 Jahre) 
deutlich günstiger sind als leistungsgleiche VPE-Kabelsysteme [4]."

Naja, dazu müßte man die Rechnung mal sehen, um sie zu bewerten. Den 
Expertengutachten gibt es zu JEDEM Thema und mit JEDEM beliebigen 
Ergebnis.

OK. Ich bleibe skeptisch, wünsche dem Projekt dennoch maximalen Erfolg!

von Falk B. (falk)


Angehängte Dateien:

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Hier das 2. Dokument auf Englisch.

"In power engineering applications, the power density of HTS-wire
is 300 - 400 times higher compared to copper."

Wirklich? Meinen die nicht eher Stromdichte? Denn bei NULL Widerstand 
ist Verlustleistung auch Null, wie in supraleitenden Spulen im MRT und 
ähnlichen Anlagen.

"With cables, however, in relation to the total cable cross-section,
there is still a factor of 5 - 10 improvement in transmission capacity"

AHA! Also 5-10fache Stromdichte.

"For example, more than 500 MVA can easily be transmitted at 110 kV and 
thus integrated into existing distribution grid structures."

Naja, "easily" ist das mal sicher auch nicht, aber es scheint möglich.

"The longest cable in continuous operation to date is the AmpaCity cable 
in the city centre of Essen [3]. There, a 10 kV HTS cable replaces a 
conventional 110 kV cable line, thus saving a transformer station in
the city centre. The AmpaCity installation was commissioned in 2014 and 
had been running smoothly and without interruption in the RWE grid ever 
since."

Mit welcher Leistung?

"The longest HTS cable lines realised so far are around 1 km and could 
be cooled from one end."

AHA! Da ist noch EINIGES zu tun!

"Each phase consists of a copper former on which several layers of HTS 
tape conductor are wound. The less than 0.5 mm thin superconductor layer 
carries more than 3000 A of current in each phase."

AUTSCH! Das ist mal Stromdichte!

"Due to the constant nitrogen flow and cryogenic temperature, thermally 
induced chemical processes are practically halted, and there is no 
ageing of the components."

Aber macht das auch die Außenisolierung so lange mit?

"The entire current is carried by the approx. 4 μm thin HTS layer"

Wirklich? Kaum zu glauben, daß das möglich ist! Wieviel kA/mm^2 sind das 
dann?

von Falk B. (falk)


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Ach ja, was wäre das Forum ohne meine lieben, kleinen, misratenen 
Hateboy? ;-)

von C. D. (derschmied)


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Martin K. schrieb:
> Wird mit Wasserstoff machbar sein

Machbar ist vieles, selbst Gold aus Meerwasser ließe sich extrahieren. 
Lohnt aber zur Stunde nicht, und Wasserstoff gehört auch nicht in diesen 
Thread. Die Diskussion um Wirtschaftlichkeit hingegen schon, Du lagst 
also (aus Versehen wohl) tatsächlich richtig:

Falk B. schrieb:
> Was ist die angepeilte Einsparung an Verlustleitung im Kabel? Was kostet
> die Kältetechnik an Energie und Investkosten?
> Das ist ein Prototyp, der "unbezahlbar" ist, schon klar. Aber JEDES
> Entwicklungsprojekt hat Zielvorgaben. Forscher forschen so vor sich hin,
> mal sehen was rauskommt.

: Bearbeitet durch User
von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Falk B. schrieb:
> ...y? ;-)

Erlaube mir mal das grammatikalisch richtig zu stellen. ;o)
...ys?

von Dieter D. (Firma: Hobbytheoretiker) (dieter_1234)


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Übrigens ist die Idee mit den Supraleiter für die Stromversorgung nicht 
neu. Schon im letzten Jahrtausend wurde ein supraleitendess 
Stromversorgungsnetz über den ganzen Kontinent berechnet. Das Ergebnis 
damals war, dass das durchaus technisch möglich wäre, aber um 
wirtschaftlich zu sein, müsse darüber Vielfaches des 
Weltenergieverbrauchs transportiert werden.

von Bernd W. (berndwiebus) Benutzerseite


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Hallo Falk B.

Falk B. schrieb:

> "Für die Stadt München ist beispielsweise davon auszugehen, dass es
> einen zusätzlichen innerstädtischen Transportbedarf von 500MVA gibt.
> Ähnliche Aufgaben werden auf fast alle städtischen Netzbetreiber
> zukommen."
>
> Und dafür gibt es zufällig das neue Superkabel ;-)
>
> "Natürlich kann die genannte Leistung auch mit Hilfe von konventionellen
> 110-kV-VPE-Kabeln transportiert werden, nurmuss bei der Wahl der
> erforderlichen Querschnitte (und der damit einhergehenden Biegeradien)
> die Bauraumanforderungen im Erdreich in der Stadt (Abstand und
> Bodenerwärmung) und auch die potenzielle Beeinflussung anderer
> Infrastrukturen (Fernwärme, Energie etc.) beachtet werden, um
> die Realisierbarkeit derartiger Versorgungsaufgaben rechtzeitig zu
> prüfen."

Und das ist für die Betreiber der eigentlich wichtige Punkt: geringerer 
Platzbedarf. Die Kosten dafür sind eng mit den Grundstückspreisen 
verwoben.
Die Energiebilanz ist dabei vermutlich zweitrangig, solange es nicht zu 
übel würde.

Platzbedarf für Hochspannungskabel war schon 1995 eine Nummer.

Mit freundlichem Gruß: Bernd Wiebus alias dl1eic
http://www.l02.de

: Bearbeitet durch User
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