Supraleiter f√ľr effiziente Windkraftanlagen

Eine effiziente, robuste und kompakte Windkraftanlage mit supraleitendem Generator von zehn Megawatt Leistung entwickeln Partner aus Industrie und Wissenschaft in dem neuen EU-Projekt SUPRAPOWER. Dabei erm√∂glicht die Supraleitung erhebliche Einsparungen an Energie und Rohstoffen. Forscher am Institut f√ľr Technische Physik (ITEP) des KIT bauen im Rahmen von SUPRAPOWER einen rotierenden Kryostaten, der die supraleitenden Spulen auf minus 253 Grad Celsius k√ľhlt ‚Äď eine entscheidende Bedingung f√ľr den Stromfluss ohne Widerstand.

Die Windkraft soll einen wesentlichen Beitrag zur Energiewende leisten. Um mit Offshore-Windanlagen wirtschaftlich Strom zu erzeugen, bedarf es leistungsstarker Generatoren, die zuverl√§ssig arbeiten und keinen unverh√§ltnism√§√üig hohen Logistik- und Fundamentierungsaufwand verursachen. Generatoren mit Supraleitern erlauben es, die Leistung auf zehn Megawatt und h√∂her zu steigern und zugleich die Gr√∂√üe und das Gewicht wesentlich zu verringern. Au√üerdem ben√∂tigt der Bau supraleitender Generatoren weniger als ein Hundertstel der Menge an Seltenen Erden, die f√ľr die Herstellung der derzeit h√§ufig eingesetzten Permanentmagnet-Generatoren erforderlich ist. Damit erm√∂glicht die Supraleitung effiziente, robuste und kompakte Windkraftanlagen bei reduzierten Bau-, Betriebs- und Unterhaltskosten.
Das hohe Potenzial der Supraleitung f√ľr den Ausbau der Windkraft zu nutzen, ist Ziel des von der EU gef√∂rderten Projekts SUPRAPOWER (SUPerconducting, Reliable, lightweight, And more POWERful offshore wind turbine). In dem nun gestarteten, auf vier Jahre angelegten Projekt arbeiten neun Partner aus Industrie und Wissenschaft zusammen; die Koordination liegt bei der Fundaci√≥n Tecnalia Research & Innovation in Spanien. Gemeinsam entwickeln die Partner eine Windkraftanlage mit direkt angetriebenem supraleitendem Generator. Der innovative Direktantrieb senkt die Transport- und Wartungskosten zus√§tzlich und erh√∂ht die Lebensdauer der Turbine.
Der Bereich Kryotechnik am Institut f√ľr Technische Physik (ITEP) des KIT steuert zu dem Projekt die K√ľhlung bei: Supraleiter weisen unterhalb einer bestimmten Temperatur keinen elektrischen Widerstand auf und leiten Strom verlustfrei. Damit der supraleitende Generator funktioniert, m√ľssen die Spulen unter diese sogenannte Sprungtemperatur gek√ľhlt werden. Die Forscher am ITEP entwickeln einen rotierenden und verlustarmen Kryostaten, in dem die supraleitenden Spulen mit Gifford-McMahon-K√ľhlern durch reine W√§rmeleitung auf 20 Kelvin (minus 253,15 Grad Celsius) gek√ľhlt werden. Dabei werden Kleink√ľhler des Projektpartners Oerlikon Leybold Vacuum eingesetzt. ‚ÄěDa die K√ľhlleistung derartiger K√ľhler begrenzt ist, m√ľssen wir einerseits entsprechend gut w√§rmeleitende Verbindungen zwischen den K√ľhlern und den supraleitenden Spulen entwickeln, wobei der Rotationseinfluss bei einem eventuellen Einsatz von W√§rmerohren zu ber√ľcksichtigen ist. Andererseits ben√∂tigt der Kryostat eine hocheffektive thermische Isolation‚Äú, erkl√§rt der Leiter des Bereichs Kryotechnik, Dr. Holger Neumann. Die Arbeiten, die gerade f√ľr junge Wissenschaftler attraktiv sind, √ľbertragen Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung in die Anwendung.
In der Energieforschung ist das Karlsruher Institut f√ľr Technologie (KIT) eine der europaweit f√ľhrenden Einrichtungen. Das KIT unterst√ľtzt die Energiewende und den Umbau des Energiesystems in Deutschland durch seine Aktivit√§ten in Forschung, Lehre und Innovation. Hier verbindet das KIT exzellente technik- und naturwissenschaftliche Kompetenzen mit wirtschafts-, geistes- und sozialwissenschaftlichem sowie rechtswissenschaftlichem Fachwissen. Die Arbeit des KIT-Zentrums Energie gliedert sich in sieben Topics: Energieumwandlung, erneuerbare Energien, Energiespeicherung und Energieverteilung, effiziente Energienutzung, Fusionstechnologie, Kernenergie und Sicherheit sowie Energiesystemanalyse. Klare Priorit√§ten liegen in den Bereichen Energieeffizienz und erneuerbare Energien, Energiespeicher und Netze, Elektromobilit√§t sowie dem Ausbau der internationalen Forschungszusammenarbeit.
Das Karlsruher Institut f√ľr Technologie (KIT) ist eine K√∂rperschaft des √∂ffentlichen Rechts nach den Gesetzen des Landes Baden-W√ľrttemberg. Es nimmt sowohl die Mission einer Universit√§t als auch die Mission eines nationalen Forschungs-zentrums in der Helmholtz-Gemeinschaft wahr. Das KIT verfolgt seine Aufgaben im Wissensdreieck Forschung ‚Äď Lehre ‚Äď Innovation.
Diese Presseinformation ist im Internet abrufbar unter:http://www.kit.edu
Weiterer Kontakt:
Kosta Schinarakis
PKM ‚Äď Themenscout
Tel.: +49 721 608 41956
Fax: +49 721 608 43658
E-Mail: schinarakis@kit.edu



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