Supraleitender Strombegrenzer Die Erfindung betrifft einen supraleitenden Strombegrenzer. Der Strombegrenzer ist insbesondere zur Begrenzung eines Fehlerstroms vorgesehen. Der Strombegrenzer weist einen HTS- Leiter auf welcher mit einem Kältemittel kühlbar ist. Strombegrenzereinrichtungen sind beispielsweise aus der

DE 10 2004 048 646 AI oder der DE 10 2006 032 702 B3 bekannt.

Seit Bekannt-Werden von supraleitenden Verbindungen, wie Metalloxidverbindungen, mit hohen Sprungtemperaturen T _c von über 77 K, die deshalb auch als Hoch-T _c -Supraleiter- materialien oder HTS-Materialien bezeichnet werden und insbesondere eine Flüssig-Stickstoff (LN ₂ ) -Kühlung erlauben, ist man versucht, mit entsprechenden HTS-Leitern auch supraleitende Strombegrenzereinrichtungen zu konzipieren. Eine solche Strombegrenzereinrichtung ist der vorgenannten

DE 10 2004 048 646 Al-Schrift zu entnehmen. Sie ist mit min ^¬ destens einem bandförmigen HTS-Leiter aufgebaut, der ein metallisches, texturiertes Trägerband, insbesondere ein soge ^¬ nanntes RABiTS-Band aus einer Ni-Legierung, aufweist. Auf diesem Trägerband ist ein Schichtensystem aus oxidischen Puffermaterialien, wie beispielsweise CeÜ ₂ oder Y ₂ O ₃ , und dem HTS-Material , insbesondere aus YBa ₂ Cu30 _x (sogenanntes „YBCO") , abgeschieden. Dieser Aufbau ist noch von einer dünnen normalleitenden Deckschicht überzogen, um sogenannte „Hot-Spots" zu unterdrücken (vgl. hierzu auch DE 198 36 860 AI), wobei zusätzlich noch Maßnahmen zur Vermeidung von elektrischen Überschlägen zwischen der Deckschicht und dem metallischen Substratband getroffen sind. Ein entsprechender Leitertyp wird auch als „Coated Conductor" bezeichnet. Aus einem solchen HTS-Bandleiter ist bei der bekannten Strombegrenzereinrichtung eine spiralförmige bifilare Spulenwicklung mit guter Zu ^¬ gänglichkeit für das Kältemittel L ₂ gewickelt. Bei einer Strombegrenzereinrichtung kann die HTS-Leiterbahn auch auf einer ausgedehnten Substratplatte aus Saphir ausgebildet sein und eine Au-Deckschicht aufweisen.

Supraleitende Fehlerstrombegrenzer (SFCL) werden bevorzugt mit einer kryogenen Flüssigkeit gekühlt (i.d.R. mit Flüssig ^¬ stickstoff = LN ₂ ) . Dabei nimmt das Kryogen nahezu die voll ^¬ ständige Wärmelast auf, die in einem FCL umgesetzt wird.

Hierdurch verdampft es, wodurch der Druck im Kryostaten funktionsbedingt steigt. Der Betrieb des SFCL kann vereinfacht werden, wenn weniger Kryogen verwendet wird. In einer Fehlerfallbetrachtung sind Sicherheitsaspekte zu beachten, z.B. Fehler in der thermischen Isolation (Bsp.: Zusammenbruch des Isoliervakuum des Kryostaten) , oder Zündung eines Störlichtbogens im Kryostaten. Dies sind Fälle, in denen nahezu schlagartig ein sehr hoher Wärmeeintrag in das Kryogen er ^¬ folgt. Dementsprechend ist die Auslegung des Kryostaten ent ^¬ sprechend anzupassen. Beispielsweise kann eine Auslegung des Kryostaten einen hohen Druck (z.B. >5 bar) berücksichtigen. Darüber hinaus können weitere Sicherheitsvorkehrungen getrof- fen werden wie z.B. gemäß der Druckbehälterverordnung,

Sicherheitsventile, Berstscheiben usw. Der Faktor für die Volumenänderung von L ₂ zu Stickstoffgas unter Normalbedingungen beträgt rund 650. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es einen supraleitenden Strombegrenzer zu verbessern.

Eine Lösung der Aufgabe gelingt nach Anspruch 1, 12 bzw. 15. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich nach den Ansprüchen 2 bis 11, 13 und 14.

Ein supraleitender Strombegrenzer weist eine Spulenwicklung aus einem HTS-Leiter in einem Kryostat auf, wobei der

Kryostat ein festes Füllgut aufweist, welches insbesondere die Spulenwicklung umgibt. Der Kryostat weist auch ein Kryo ^¬ gen auf. Das Kryogen ist beispielsweise LN ₂ . Das Füllgut ist insbesondere von dem Kryogen umschlossen. Durch das feste Füllgut ist es möglich die Menge des Kryogen zu reduzieren. Das Kryogenvolumen ist gegenüber einem supraleitenden Strombegrenzer ohne festes Füllgut im Kryostat re ^¬ duziert. Ferner ist es durch das feste Füllgut möglich den Wärmeeintrag in das Kryogen zu reduzieren.

Das Füllgut ist beispielsweise ein Granulat. Granulat weist beispielsweise eine Vielzahl von Partikeln wie Körner

und/oder Kugeln auf.

Die Partikel von gleichem oder unterschiedlichem Material bzw. gleicher oder unterschiedlicher Größe sind so zu wählen, dass zwischen den Partikeln ausreichend Volumen für L ₂ verfügbar ist, um die Aufgabe der kryogenen Kühlung weiter wahrnehmen zu können. Dies kann zum Beispiel durch Wahl einer geeigneten Körnung oder durch Mischung verschiedener Körnungen erreicht werden. Ebenso kann die Form der Körner eine Rolle spielen .

Die Anforderungen an die Materialeigenschaften des gewählten Füllgutes sind beispielsweise zumindest eine oder eine Viel ^¬ zahl folgender Anforderungen:

• elektrisch isolierendes Material in allen Zuständen

(Ausgangszustand fest, flüssig, erstarrt) und bei allen Temperaturen;

• Permittivität möglichst nahe an der von L ₂ (ca. 1,44);

Die Permittivität kann zwischen eins und vier liegen, vorzugsweise zwischen eins und drei. Dies kann bei ^¬ spielsweise dazu dienen damit nicht aus Gründen der elektrischen Isolation der Abstand von Kryostatwand zu Aktivteil vergrößert werden muss;

• Hohe Wärmespeicherkapazität bei Betriebstemperatur; Dies sind Werte größer 100J/ (kg*K) , bevorzugt größer

200J/ (kg*K) ;

• Hohe Schmelzwärme; beispielsweise von größer 80J/g;

• Hohe Wärmeleitfähigkeit; dies kommt insbesondere bei einer groben Körnung zum Tragen; bei Betriebstemperatur ist die Wärmeleitfähigkeit beispielsweise größer

0,1 W/ (m*K) , insbesondere größer 0,3 W/ (m*K) .

Durch das Füllgut ist es möglich den Druckanstieg in dem sup- raleitenden Strombegrenzer bei Wärmeeintrag effektiv zu begrenzen und/oder zumindest zeitlich zu verzögern. Durch das im FCL verwendete Füllgut ist der Kryostat nicht mehr nur bzw. vollständig mit L ₂ gefüllt, sondern auch mit dem

Schüttgut und zusätzlich einem Anteil L ₂ . Damit kann auch ein reduzierter und/oder verzögerter Druckanstieg beim Ansprechen des FCL erreicht werden. Im Fehlerfall kann sich durch das Füllgut eine Vereinfachung bzw. Verbesserung der Systemparameter durch reduzierte Anforderungen an den

Kryostat und die Sicherheitstechnik ergeben. Durch das Füll- gut reduziert sich die Menge an Kryogen im supraleitenden

Strombegrenzer. Durch das Füllgut kann es auch zu verbesserten Lichtbogenlöscheigenschaften im Fehlerfall kommen. Dies trifft insbesondere für DC-Anwendungen zu, um ggf. überhaupt erst eine Möglichkeit einer Lichtbogenlöschung zu erzielen. Als Füllgut kann ein preiswertes Material verwendet werden, was zu einer einfachen und/oder preiswerten Umsetzbarkeit in der Fertigung führt.

In einer Ausgestaltung des supraleitenden Strombegrenzers ist das Füllgut ein Granulat und/oder eine offenporige Struktur. Das Füllgut besteht also aus Granulat und/oder einer offenpo ^¬ rigen Struktur oder das Füllgut weist ein Granulat und/oder eine offenporige Struktur auf. In einer Ausgestaltung der offenporigen Struktur ist diese geschäumt ausgeführt. Der

Schaum weist beispielsweise Polyurethan (PUR) auf bzw. ist darauf aufgebaut. Auch beim offenporigen Schaum ist ein hoher Füllfaktor vorteilhaft, um die Menge des benötigten Kryogens gering halten zu können. Ein Schaum aus PUR kann porös ausgeführt sein, ist leicht in einem Kryostat einbringbar und ein- fach mit Kryogen tränkbar.

In einer Ausgestaltung des supraleitenden Strombegrenzers umgibt das Füllgut die Spulenwicklung. Das Füllgut ist so zwischen der Spulenwicklung und der Innenwand des Kryostat. So kann die isolierende Eigenschaft des Füllgutes genutzt werden . In einer Ausgestaltung des supraleitenden Strombegrenzers ist das Füllgut durch Kryogen umgeben. Das Füllgut kann ganz oder teilweise von Kryogen umgeben sein. Die hängt beispielsweise davon ab, ob der Kryogen Pegel oberhalb des Füllgutes ist. In einer Ausgestaltung des supraleitenden Strombegrenzers wird dieser unterkühlt betrieben. Dabei ragt der Kaltkopf in den L ₂ hinein. Auch dabei können die Vorteile des Füllgutes genutzt werden. In einer Ausgestaltung des supraleitenden Strombegrenzers ist das Füllgut eine Materialmischung. Das Füllgut kann also aus einem Material bestehen, oder verschiedene Materialien aufweisen . In einer Ausgestaltung des supraleitenden Strombegrenzers weist das Füllgut Sand, Kies, Kunststoff, Glas, Quarz,

Quartzglas, Epoxy, Keramik und/oder Steatite auf.

Bei einer Ausgestaltung des supraleitenden Strombegrenzers ist das innere Kryostatvolumen mit einem Schüttgut wie bei ^¬ spielsweise Sand, Kies, Granulat ganz oder teilweise gefüllt. Bei der Verwendung von Sand kann sich das Ausschaltvermögen im Falle einer Zündung eines Lichtbogens verbessern. Im Vergleich zu einem Lichtbogen in z.B. Luft wird durch den Sand eine wesentlich intensivere Kühlung erreicht, einerseits durch die große Kontaktfläche des Lichtbogens zu den Sandkör ^¬ nern, vor allem aber im weiteren Verlauf durch das Schmelzen des Sandes. Durch die intensive Kühlung wird ein erneutes Zünden insbesondere nach einem Stromnulldurchgang erschwert, bzw. die Brennspannung ggf. so weit erhöht, dass der Strom im Lichtbogen von der treibenden Spannung nicht mehr aufrecht erhalten werden kann, und dadurch verlischt (relevant für z.B. DC-Anwendungen) . Im Einflussbereich des Lichtbogens ent- steht dabei ein nicht leitfähiger Sinterkörper. Es ist zu vermeiden, dass die flüssige Schmelze oder der heiße, sich wieder verfestigende Sinterkörper elektrisch leitfähig ist. Durch das Füllgut wird neben dem L ₂ eine weitere Wärmekapa ^¬ zität zur Verfügung gestellt, welche im Betrieb (Begrenzung) oder im Fehlerfall Wärmeenergie aufnehmen kann und dabei nicht oder in nur sehr viel geringerem Ausmaß als verdampfender L ₂ zu einer Druckerhöhung beiträgt.

Da das Füllgut, welches insbesondere im Allgemeinen ein

Schüttgut ist, bei der Verwendung von L ₂ in einer Stick ^¬ stoffatmosphäre (kaum Sauerstoff) betrieben wird, kommt neben dem erwähnten Sand auch eine breitere Auswahl an Materialien in Frage. Es bieten sich auch Kunstoffe an. Hier sind Thermo ^¬ plaste (z.B. PE, PVC (Hard) , PTFE, PEEK, usw.) von besonderem Interesse: Die Permittivität ist relativ gering für einen Kunststoff (2...2, 5), ebenso die Schmelztemperatur. Zudem sind Thermoplast-Granulate ein Vorprodukt für verschiedene Indust- rien, und daher in großer Menge und verhältnismäßig preiswert verfügbar. Es können aber trotz häufig höherer Permittivität auch gefüllte Duroplaste (z.B. gefüllte Epoxidharz (EP)) in Betracht gezogen werden, da mit der Wahl des richtigen Füllstoffes im Vergleich zu Thermoplasten eine hohe volumenbezo- gene Wärmespeicherkapazität, sowie eine relativ hohe Wärme ^¬ leitfähigkeit erreicht werden kann. Wird zur Füllung EP verwendet, so kann ein Anteil an Si02 als Füller im Harz vorhanden sein. Durch die Füllung kann die thermische Leitfähigkeit im Vergleich zum reinen Harz erhöht werden, gleichzeitig auch die Dichte (und damit die Wärmekapazität pro Volumen) . Der thermische Ausdehnungskoeffizient wird reduziert. Dies ist gut, da so auch weniger Kryogen benötigt wird. Anorganische Isolatoren wie Glas, Quarz, Keramiken und/oder Steatite sind trotz ihrer hohen Lichtbogenbeständigkeit und der hohen

Permittivität auch einsetzbar.

In einer Ausgestaltung des supraleitenden Strombegrenzers weist das Füllgut unterschiedliche Korngrößen auf. Durch un- terschiedliche Korngrößen kann die Dichte des Füllgutes be- einflusst werden und damit die Füllmenge mit Kryogen.

In einer Ausgestaltung des supraleitenden Strombegrenzers ist die Körnung des Füllgutes so grob gewählt, dass in einen kri ^¬ tischen Bereich für die Kühlung, also insbesondere innerhalb des Spulenstapels, kein Füllgut hineingelangen kann.

In einer Ausgestaltung des supraleitenden Strombegrenzers übersteigt der Kryogenpegel die Füllguthöhe. So kann die

Oberfläche zur Verdampfung des Kryogens groß gehalten werden.

In einer Ausgestaltung des supraleitenden Strombegrenzers trennt eine erste Barriere die Spulenwicklung vom Füllgut. Die Barriere ist beispielsweise eine Gitterstruktur oder eine Siebstruktur, welche elektrisch isoliert.

In einer weiteren Ausgestaltung wird der Spulenstapel von einem Sieb und/oder Gitter aus isolierendem Material umgeben, welches bei entsprechend gewählter Maschenweite ein Eindrin ^¬ gen des Füllgutes verhindert. Damit sind die Spulen weiterhin ausschließlich von L ₂ umgeben, was eine gute Kühlung sicherstellt. Nur das verbleibende Volumen im Kryostat wird also mit dem Füllgut gefüllt.

In einer Ausgestaltung des supraleitenden Strombegrenzers weist dieser eine zweite Barriere auf. Die zweite Barriere trennt einen Kaltkopf vom Füllgut. In einem mit einem Kalt ^¬ kopf (bzw. Refrigerator) gekühlten, geschlossenen System kann der Kaltkopf also ebenfalls von einem Gitter/Sieb umgeben sein, um die verfügbare Oberfläche zur Kondensation von

Stickstoffgas frei zu halten. Wahlweise kann auch die Füllung mit Schüttgut unterhalb des Kaltkopfes enden. In einer Ausgestaltung des supraleitenden Strombegrenzers weist das Füllgut Hohlkörper auf, welche insbesondere mit Stickstoff befüllt sind. Beispielsweise wird das Füllgut in Vakuum als Hohlkörper (beispielsweise als Ball) hergestellt oder in einer Stickstoffatmosphäre (ggf. sogar bei geringem Druck) nachträglich mit reinem Stickstoff gefüllt & versie ^¬ gelt. Im supraleitenden Strombegrenzer wird der Stickstoff in diesem Hohlkörper bei Abkühlung (Inbetriebsetzung) verflüs- sigt, es entsteht ein erheblicher Unterdruck. Dabei ist auf ausreichende Dichtigkeit und Wandstärke (keine nennenswerte Verformung im kalten Zustand) zu achten. Da der supraleitenden Strombegrenzer in der Regel bei sehr viel höherem Druck betrieben wird (üblich 1 bis 5 bar) als die Füllung der Hohl- körper aufweisen, wird im Falle des Schmelzens der Hülle durch einen Lichtbogen der Druckanstieg im supraleitenden Strombegrenzer durch das sich öffnende Volumen mit Unterdruck sehr effektiv reduziert. Bei der Auslegung sind für diesen besonderen Fall wiederum Aspekte der elektrischen Isolation zu beachten (u.a. die Paschenkurve) .

Bei einem Verfahren zum Transport eines supraleitenden Strombegrenzers mit einer Spulenwicklung aus einem HTS-Leiter wird ein Kryostat mit einem Füllgut verwendet. Beispiele hierfür sind obig beschrieben. Durch das Füllgut ergibt sich eine verbesserte Transportfähigkeit des supraleitenden Strombe ^¬ grenzers z.B. vom Herstellungsort zum Einsatzort. Das gesamte Innenleben (aktives Schaltteil, Sensoren usw.) des supralei ^¬ tenden Strombegrenzers wird vor allem aus Montagegründen am Deckel befestigt, mit möglichst geringer Querschnittfläche der Befestigungen bei möglichst großer Länge bis zum L ₂ . Ein Grund hierfür ist die Wärmeleitung. Dieses Gebilde ist mecha ^¬ nisch recht labil und schwingungs- bzw. schockanfällig, so ^¬ lange keine Dämpfung durch den das L ₂ gegeben ist. Auf dem Transportweg ist der supraleitenden Strombegrenzer aber nicht mit L ₂ gefüllt. Deswegen sind ohne Füllgut in der Regel eine Vielzahl von Transportsicherungen notwendig. Durch das Füllgut können die Transportsicherungen entweder entfallen oder in Ihrer Anzahl reduziert werden.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens zum Transport des sup ^¬ raleitenden Strombegrenzers wird das Füllgut nach der Spulen ^¬ wicklung in den Kryostat gegeben. Der supraleitende Strombegrenzer wird in einer Ausgestaltung des Betriebes bei einer Betriebstemperatur von ca. 77 Kelvin betrieben, was dessen supraleitenden Teil anbelangt. Ein Wasserfahrzeug weist einen supraleitenden Strombegrenzer auf. Der supraleitende Strombegrenzer weist ein Füllgut auf, wie es obig und im Folgenden beschriebenen ist. Das Wasserfahrzeug ist ein Beispiel für eine mobile Anwendung. Der sup ^¬ raleitende Strombegrenzer mit Füllgut ist für mobile Anwen- düngen wie insbesondere bei einem Schiff geeignet, da ein hin- und herschwappen des Kryogen durch den Füllstoff vermieden bzw. deutlich reduziert werden kann.

Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Strombegrenzers gehen aus den nachfolgend erläuterten Figuren beispielhaft hervor. Dabei zeigt: einen supraleitenden Strombegrenzer;

eine bifilar gewickelte Spule;

eine perspektivische Darstellung von bifilar gewickelten Spulen aus HTS-Bandleitern in Parallel- und Serienschalung;

einen supraleitenden Strombegrenzer mit einem

Kryogenpegel oberhalb der Füllguthöhe;

einen supraleitenden Strombegrenzer mit einem grobkörnigen Füllgut; und

Wasserfahrzeug mit einem supraleitenden Strombe ^¬ grenzer . Die Darstellung nach FIG 1 zeigt einen supraleitender Strombegrenzer 1 mit einer Spulenwicklung 2 aus einem HTS-Leiter in einem Kryostat 3. Das sich im Kryostaten 3 befindliche feste Füllgut ist in FIG 1 nicht dargestellt. Der Kryostat 3 weist eine Kryostatinnenwand 5 eine Kryostataußenwand 6, ein dazwischen liegendes Vakuum 7 und einen Kryostatdeckel 4 auf. Im Kryostatdeckel 4 sitzt ein Kaltkopf 8. Der Kryostat 3 (doppelwandiger „Topf" mit Isoliervakuum) wird mit dem Kryostatdeckel 4 abgeschlossen. Der Kryostatdeckel 4 weist Durchführungen für z.B. Strom, Messtechnik und Kühlung auf. Der Kaltkopf 8 ist beispielsweise der eines Refrigera- tors . Der Kryostatdeckel weist Sicherheitseinrichtungen wie eine Berstscheibe 28 und/oder ein Überdruckventil 29 auf. Ei ^¬ ne Vielzahl von Spulenwicklungen bilden das Aktivteil 18 des supraleitenden Strombegrenzers 1 aus. Das Aktivteil 18 weist thermisch schlecht leitfähige Stangen 30 (z.B. GFK, möglichst lang & dünn bis zum LN2-Pegelstand) auf, über die es ange ^¬ hängt ist. Der Kryostat 3 ist ganz oder teilweise mit L 2 ge ^¬ füllt. Die Auslegung kann Fallweise bzgl. des L 2 zu Über ^¬ oder Unterdruck und ggf. auch zu unterkühlt erfolgen, abhän ^¬ gig von den Randbedingungen. Es kommen auch offene Systeme in Frage, in denen das Kryogen 14 abdampfen kann, und die regelmäßig nachgefüllt werden.

Das Aktivteil 18 weist z.B. supraleite-Bandleiter (Hochtempe ^¬ ratur-Supraleiter der zweiten Generation, z.B. YBCO HTS Band- leiter) auf, die zu bifilar gewickelten Spulen verarbeitet sind. Dabei werden die Windungen der Spulen mittels Spacern, auch Abstandhalter 13 genannt (siehe FIG 2), auf Abstand ge ^¬ halten, um die Oberfläche der Bandleiter vollständig mit L 2 benetzen zu können.

Der supraleitender Strombegrenzer 1 begrenzt im Kurzschlussfall durch den Übergang vom supraleitenden in den normalleitenden Zustand (Auslösung durch den erhöhten Strom im Kurzschlussfall > kritischer Strom der HTS-Bandleiter ; vollstän- dige Begrenzung durch Erwärmung auf T > kritische Temperatur Tc) . Die durch den Quench in den Bandleiter eingebrachte Wärmemenge muss möglichst schnell wieder an den L 2 abgegeben werden, damit der supraleitende Strombegrenzer schnell wieder einsatzbereit ist. Der dabei entstehende Druckanstieg (durch die Verdampfung des LN2 ) ist aufgrund der relativ geringen Wärmemenge (Strom ist begrenzt) gering, und kann ebenso wie der Wärmeeintrag aus der Umgebung (Stromzuführung, Kryostat- wände etc.) problemlos mit der Zeit vom Kaltkopf 8 durch Kon- densation von Stickstoffgas ₂ wieder abgebaut werden. Die bifilar gewickelten Spulen 2 werden zu einem oder mehreren Stapeln zusammengefasst und entsprechend der Nennspannung und des Nennstromes parallel und / oder in Reihe geschaltet.

Für die Dimensionierung, Spezifikation und auch die Kosten des Kryostaten 3 und der Schutzeinrichtung sind die Fehlerfallbetrachtungen mit ausschlaggebend. Durch schlagartig an ^¬ steigenden Wärmeeintrag steigt der Druck schnell an und würde am Ende zu einem enorm hohen Druck im Kryostat 3 führen, der mit vertretbarem Aufwand nicht mehr zu handhaben ist. Mögli ^¬ che zu ergreifende Schutzmaßnahmen sind: Überdruckventile, Berstscheiben, Auslegung des Kryostaten auf mehrere bar unter Beachtung der Druckbehälterverordnung, ggf. größerer Kryostat usw. Ohne Füllgut wird nahezu die gesamte Wärmeenergie in die Verdampfung des LN ₂ umgesetzt. Komplexität und Kosten der Schutzmaßnahmen bestimmen sich durch die Geschwindigkeit des Druckanstiegs (aus der Leistung der Wärmequelle folgend) und durch die insgesamt umgesetzte Wärmeenergie. Kritisch ist in diesem Zusammenhang die Zündung eines Störlichtbogens im Inneren des Kryostaten 3 zu sehen. Zündet ein Störlichtbogen (z.B. durch Doppelfehler aus Kombination Kurzschluss & Blitzstoß o.ä. Szenarien), so kann schlimmstenfalls die Leistung des vollen Kurzschlussstromes ohne supraleitenden Strombe- grenzer (unbegrenzter Kurzschlussstrom) bei voller Nennspannung thermisch umgesetzt werden. Das Füllgut wirkt hier ent ^¬ gegen. Das Füllgut (siehe FIG 4 bzw. FIG 5) verbessert das Wärmeverhalten positiv. Die Darstellung nach FIG 2 zeigt eine bifilar gewickelte Spu ^¬ le 2 mit einem ersten Plus-Leiter 9, mit einem ersten Minus- Leiter 10, mit einem zweiten Plus-Leiter 11 und einem zweiten Minus-Leiter 12. Zur Trennung von Leitern ist ein Spacer 13 (Abstandhalter) vorgesehen.

Die Darstellung nach FIG 3 zeigt eine perspektivische Dar ^¬ stellung von bifilar gewickelten Spulen 2 aus HTS-Bandleitern in Parallel- und Serienschalung mit dem Kryostatdeckel 4, in welchen der Kaltkopf 8 integriert ist.

Die Darstellung nach FIG 4 zeigt einen supraleitender Strom- begrenzer 1 in weiter schematisierter Form, welcher mit einem Kryogen 16 und mit dem Füllgut 14 gefüllt ist. Die Füllgut ^¬ höhe 15 des Füllgutes 14 ist niedriger wie der Kryogenpegel 17 des Kryogens 16. Die Spulenwicklungen 2 bilden ein Aktivteil 18 aus, welches ganz im Füllgut 14 und im Kryogen 16 po- sitioniert ist. Der Kaltkopf 8 ist oberhalb des Kryogenpegels 17. Der Kryostat 3 ist hier folglich nur teilweise gefüllt und der Pegel des L ₂ oberhalb der Grenze des Füllgutes

(Schüttgutgrenze) 15. Die Darstellung nach FIG 5 zeigt einen supraleitender Strombegrenzer 1 in weiter schematisierter Form, welcher grobkörniges Füllgut 19 aufweist. Insbesondere weist dieser auch Füllgut 19 mit Hohlkörpern 22 auf. Die Körnung des Füllgutes 19 ist so grob gewählt, dass dieses nicht in einen kritischen Bereich für die Kühlung, also insbesondere innerhalb des Spulenstapels des Aktivteils 18, hin ^¬ eingelangt. Dies betrifft insbesondere die Zwischenräume 20 in welche nur L ₂ gelangt.

Damit kein Füllgut 19 in das Aktivteil gelangt, ist ferner eine erste Barriere 21 vorgesehen, welche die Spulenwicklungen 2 vom Füllgut 19 trennt. Weiterhin ist eine zweite Barri ^¬ ere 23 vorgesehen, damit kein Füllgut 19 zum Kaltkopf 8 ge- langt und dieser so vom Füllgut 19 getrennt ist.

Die Darstellung nach FIG 6 zeigt ein Wasserfahrzeug 24 (nach FIG 6 ein Schiff, wobei es sich bei einem Wasserfahrzeug auch um ein U-Boot handeln kann) , welches eine Antriebseinheit 25 aufweist. Die Antriebseinheit 25 weist einen elektrischen Teil 26 und einen mechanischen Teil 27 auf. Zum Schutz des elektrischen Teils 26, mit z.B. einem Motor, einem Generator, einer Stromrichter, etc. ist der supraleitende Strombegren zer 1 vorgesehen. Der mechanische Teil 27 weist beispielswei ^¬ se einen Diesel oder ein Getriebe auf.