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Hochspannungsdurchführungen in HVDC-Übertragungssystemen für extreme Bedingungen

Die Erschließung regenerativer Energien erfordert neue, leistungsfähige Hochspannungsdurchführungen als elektrisch und thermisch hoch beanspruchte "Nadelöhre" des elektrischen Energietransports.

Projektträger: Fachhochschule Würzburg-Schweinfurt

Projektstandort

Schweinfurt

Schweinfurt_georeferenzierung

Kontakt

Prof. Dr. Ing. Andreas Küchler
Laborleiter
Ignaz-Schön-Str. 11
97421 Schweinfurt
Tel: (09721) 940-802

Nutzen und Kosten

besonders wirkungsvoll – hoher Nutzen für die Umwelt
Dient der effizienten und großräumigen Vernetzung regenerativer Quellen (Wüstenstrom, Wasserkraft, Windkraft)

Nutzen: Die Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit von Hochspannungsdurchführungen ist Grundvoraussetzung für die Erschließung und Vernetzung regenerativer Energiequellen.

Kosten: Gesamtkosten: 200.000 Euro

Förderung: Zuschuss: 260.000 Euro
  Fördergeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung

Beschreibung

Auslöser
Das Schweinfurter Labor für Hochspannungstechnik an der Fachhochschule Würzburg-Schweinfurt erforscht die Zuverlässigkeit und die elektrische Festigkeit von Hochspannungsisoliersystemen.

Auslöser des Forschungsprojekts sind die neuen Übertragungsaufgaben bei der Erschließung und Vernetzung regenerativer Energiequellen in Europa und weltweit, insbesondere durch die Hochspannungsgleichstromübertragung HGÜ (engl. HVDC transmission). Bisher noch nicht realisierte DC-Betriebsspannungen von mehr als 800 kV und immer größere Ströme stellen Anforderungen an die Betriebsmittel, die bisher nicht erfüllbar sind. Das Projekt soll hierfür die elektrisch und thermisch besonders hoch beanspruchten Hochspannungsdurchführungen untersuchen.

Die Forschungsarbeiten werden vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und von Unternehmen unterstützt. Die Arbeiten finden in Kooperation mit der Technischen Universität Ilmenau, mit dem Labor für Thermodynamik/ Wärmetechnik der FHWS und mit führenden Unternehmen statt.
Durchführung
Das schwankende Leistungsangebot einzelner regenerativer Energiequellen erfordert eine großräumige Vernetzung und die Erschließung eines möglichst großen Potenzials aus vielen verschiedenen Quellen. Modellhaft auf Europa bezogen zählen dazu nicht nur die lokal verfügbaren und eher begrenzten Potenziale (z. B. Photovoltaik, Biomasse, Geothermie) sondern v.a. auch die weiter entfernten großen Potenziale der Offshore-Windkraft, der Meeresenergie, der Wasserkraft aus Gebirgsregionen und der solarthermischer Anlagen ("Wüstenstrom").

Dadurch ergeben sich sehr große Leistungsflüsse und bisher nicht bekannte Übertragungsaufgaben im elektrischen Transportnetz, die nur durch den Einsatz neuer Technologien und höchster Spannungen beherrschbar sind, d. h. durch die Hochspannungsgleichstromübertragung HGÜ (engl. HVDC transmission). Hierfür werden Hochspannungsdurchführungen benötigt, die extremen elektrischen und thermischen Anforderungen gewachsen sind.

In diesem Zusammenhang erforscht das Labor für Hochspannungstechnik elektrische Durchschlagsfestigkeiten und elektrische Materialeigenschaften (z. B. Leitfähigkeiten) für die elektrischen Isolierwerkstoffe und die Isoliersysteme. Das Labor für Thermodynamik/ Wärmetechnik untersucht die thermischen Eigenschaften der verwendeten Werkstoffe und der Durchführungsisoliersysteme. Die Fragen der Leiter- und Kontaktwerkstoffe sowie hochstromtechnische Fragestellungen werden durch die Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Ilmenau abgedeckt. Industrieller Partner ist der führende Durchführungshersteller HSP Hochspannungsgeräte GmbH in Troisdorf bei Köln.

Literatur: A. Küchler; Hochspannungstechnik - Grundlagen, Technologie, Anwendungen; Springer-Verlag, 3. Auflage, 2009.

Beispiel gemeldet:10/2010 

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