Das Projekt "Entwicklung supraleitender Strombegrenzer zur Optimierung der Planung und des Betriebs elektrischer Netze" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von E.-U.-S. Gesellschaft für innovative Energieumwandlung und -speicherung durchgeführt. Ziel des Projektes ist der Bau eines funktionsfaehigen Labordemonstrators zur Begrenzung von Fehlerstroemen in Energieversorgungsnetzen auf Basis von Hochtemperatursupraleitern. Dieser Strombegrenzer soll an eine reale Netzsituation angepasst sein und durch eine Leistungsskalierung in ein Labornetz integriert werden. Fuer die Auslegung und Auswahl des Strombegrenzers werden verschiedene Netzsituationen simulatorisch untersucht und mit energietechnischen Simulationsmodellen der supraleitenden Strombegrenzer (SSB) verknuepft. Die benoetigten Simulationsmodelle werden im Rahmen dieses Projektes erstellt. Aus den Ergebnissen der Untersuchung sowie der Nutzung von Cost-/Benefitmodellen wird ein geeigneter Strombegrenzertyp mit den erforderlichen Parametern ausgewaehlt und aufgebaut. In einem Labornetz findet die Verifikation der theoretisch gewonnenen Ergebnisse statt. Zur Zeit ist die Modellierungsphase abgeschlossen. Die relevanten Netzsituationen sind in Simulationen abgebildet und auf ihre Richtigkeit hin ueberprueft. Die Modellierung der SSB ist zum Teil noch in Arbeit, erste Simulationslaeufe liegen vor.
Das Projekt "Teilvorhaben: Untersuchungen zur Kühlung eines HTS-Leiters in einem rotierenden Kryostaten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Technische Physik durchgeführt. 1. Vorhabenziel: Das Ziel dieses Vorhabens besteht darin, einen Teststand und kritische Komponenten und Konzepte zur Verwendung in hocheffizienten 2G-HTS-Generatoren zur Versorgung der öffentlichen Stromnetze zu erforschen, aufzubauen und zu nutzen. Die 'Enabling Technologies' für einen hochdrehenden HTS-Rotor werden erforscht, sowie experimentelle Untersuchungen und Prüfungen unter realistischen Bedingungen durchgeführt. Die Schwerpunkte liegen auf den innovativen Elementen Kühlung und thermische Isolation sowie Leiter und Spulen. Designkriterium ist Zuverlässigkeit bzgl. kryotechnischer, dynamischer und elektrischer Funktionalität. Dies soll letztlich durch den Funktionstest einer 2G-HTS-Spule im rotierenden Teststand demonstriert werden. 2. Arbeitsplanung: Aufbau eines Teststands zur Untersuchung der neuartigen Kühltechnik; Erprobung von Kryostaten inklusive thermischer Isolation und geeigneter Meßtechnik; Erstellung einer wissenschaftlichen Qualitätskontrolle für 2G-HTS und daraus hergestellte Verbundleiter (und a. Röbel-Kabel); Erforschung einer skalierbaren Fertigungstechnik bzgl. Hochstrom-Verbundleitern (insbesondere Röbel-Kabeln); Untersuchung von Wechselstrom-Verlusten und Design von Leitern und Wicklungen; Fertigung und Charakterisierung von 2G-HTS-Röbel-Komponenten, inkl. rotierender Betrieb und Test von ersten 2G-HTS-Spulen im Teststand.
Das Projekt "ELSA: Entwicklung innovativer Supraleiter mit Schichtarchitektur für die Energietechnik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von TRITHOR GmbH durchgeführt. Um das Potential von Hochtemperatur-Supraleitern (HTS) in Bezug auf Energieeffizienz und Ressourcenschonung auszunutzen und um das geschätzte weltweite Marktvolumen von bis zu 1 Mrd. - im Jahr 2015 für HTS Bandleiter in seiner Breite erschließen zu können, soll im Rahmen dieses F&E-Vorhabens das Preis-/Leistungsverhältnis der Bandleiter entscheidend verbessert werden. Die nächste Generation HTS-Bänder, sog. Coated Conductors, basiert auf einer speziellen Schichtarchitektur von keramischen Dünnschichten auf einem Metallsubstratband. Die Arbeiten im Rahmen des Projektes erfolgen in den Arbeitspaketen 'Grundlagen innovativer Zwischenschichtsysteme', 'Grundlagen hoch-performanter Supraleiterschichten', 'Entwicklung und Optimierung des komplexen Beschichtungsprozesses' und 'Pilotfertigung und Test der HTS-Leiter'. Sowohl die wissenschaftlichen als auch die technologischen Aussichten des Vorhabens werden außerordentlich positiv bewertet. Leiter des projektierten Preis-/Leistungsverhältnisses könnten bei positivem Verlauf des geplanten Vorhabens zukünftig von Trithor in eine Vielzahl energietechnischer Anwendungen mit verbesserter Energieeffizienz geliefert werden.
Das Projekt "Forschungsprämie: Einsatz von Hochtemperatur-Supraleitern in elektromechanischen Energiewandlern zur Nutzung regenerativer Energien" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Aachen, Abteilung Jülich, Fachbereich 10 Energietechnik durchgeführt. Im Rahmen einer Zusammenarbeit mit einem Hersteller von Hochtemperatur-Supraleitern wurden grundlegende Erkenntnisse über den Einsatz dieser Technologie bei Generatoren zur Erzeugung elektrischer Energie gewonnen. Umfangreiche Erfahrungen bestehen auf dem Gebiet der numerischen Berechnung elektromechanischer Energiewandler und dem Entwurf von Permanentmagnetsystemen. Im Rahmen dieses Vorhabens sollen die Grundlagen für eine Ausweitung der Forschungsaktivitäten in Richtung Generatoren mit Hochtemperatur-Supraleitern geschaffen werden. Insbesondere ist hier an die Entwicklung linear bewegter Systeme mit hoher Kraftdichte gedacht, wie sie in Systemen zur Nutzung der Wellenenergie Verwendung finden. Technische bzw. wissenschaftliche Aspekte sind die Auslegung von Generatoren unter Berücksichtigung der Magnetfeldempfindlichkeit von Hochtemperatur- Supraleitern und der Abhängigkeit dieser Empfindlichkeit von der Betriebstemperatur. Ein weiterer Aspekt ist die effiziente Auskopplung der el. Energie mittels leistungselektronischer Einrichtungen.
Das Projekt "Teilvorhaben: Grundlagen HTS-Generator" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Siemens AG durchgeführt. Das Ziel dieses Vorhabens besteht darin, einen Teststand und kritische Komponenten und Konzepte zur Verwendung in hoch-effizienten 2G-HTS-Generatoren zur Versorgung der öffentlichen Stromnetze zu erforschen, aufzubauen und zu nutzen. Die 'Enabling Technologies' für einen hochdrehenden HTS-Rotors werden erforscht, sowie experimentelle Untersuchungen und Prüfungen unter realistischen Bedingungen durchgeführt. Schwerpunkt liegt auf den innovativen Elementen Kühlung und thermische Isolation sowie Leiter und Spulen. Designkriterium ist Zuverlässigkeit bzgl. kryotechnischer, dynamischer und elektrischer Funktionalität. Dies soll letztlich durch den Funktionstest einer 2G-HTS-Spule im rotierenden Teststand demonstriert werden. Aufbau eines Teststands zur Untersuchung der neuartigen Kühltechnik; Erprobung von Kryostaten inklusive thermischer Isolation und geeigneter Meßtechnik; Erstellung einer wissenschaftlichen Qualitätskontrolle für 2G-HTS und daraus hergestellte Verbundleiter (und a. Röbel-Kabel); Erforschung einer skalierbaren Fertigungstechnik bzgl. Hochstrom-Verbundleitern (insbesondere Röbel-Kabeln); Untersuchung von Wechselstrom-Verlusten und Design von Leitern und Wicklungen; Fertigung und Charakterisierung von 2G-HTS-Röbel-Komponenten, inkl. rotierender Betrieb und Test von ersten 2G-HTS-Spulen im Teststand