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Gleichstromtechnologie für die Energiesysteme der Zukunft / DC Technology

Erschließung und Vernetzung regenerativer Energiequellen durch effizienten Transport elektrischer Energie und Erstellung von Nutzungskonzepte.

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 großräumigen Vernetzung und Nutzung regenerativer Quellen (Wüstenstrom, Wasserkraft, Windkraft)

Nutzen: Die Verfügbarkeit leistungsfähiger und zuverlässiger Gleichstromtechnologien ist Grundvoraussetzung für die effiziente Erschließung und Vernetzung regenerativer Energiequellen sowie für zahlreiche innovative und umweltrelevante Anwendungen in der Energietechnik bis hin zur E-Mobility.

Förderung: Zuschuss: 600.000 Euro
  Fördergeber: Freistaat Bayern

Beschreibung

Auslöser
Gleichspannungstechnologien gewinnen für die Energiesysteme der Zukunft eine immer größere Bedeutung, als Hochspannungsgleichstromübertragung (HGÜ) für die Erschließung der weltweiten regenerativen Energiequellen (Offshore Windstrom, Wüstenstrom, Meeresenergie, Hydro, Speicherkraftwerke, ...), als Schlüsseltechnologie für den Übergang zu leistungsfähigen und intelligenten Gleichstromnetzen, die den Anforderungen der E-Mobility und der regenerativen Einspeisungen genügen müssen, sowie als Kernelemente aller leistungselektronischen Systeme.

Die Schweinfurter Labore für Hochspannungstechnik (Prof. Dr. Küchler), für Leistungselektronik (Prof. Dr. Ackva) und für Thermodynamik/ Wärmetechnik (Prof. Dr. Paulus) bringen in einem neuen Forschungsschwerpunkt die für alle Gleichstromtechnologien erforderlichen Schlüsseltechnologien interdisziplinär mit hohem Anwendungsbezug zusammen und entwickeln die Gleichstromtechnologien in Zusammenarbeit mit Universitäten, Fachhochschulen und führenden Unternehmen weiter.
Durchführung
Das schwankende Leistungsangebot einzelner regenerativer Energiequellen erfordert die großräumige Vernetzung und die Erschließung eines möglichst großen Potenzials aus vielen verschiedenen Quellen. Dadurch ergeben sich sehr große Leistungsflüsse und bisher nicht bekannte Übertragungsaufgaben im elektrischen Transportnetz, die nur durch den Einsatz der Hochspannungsgleichstromübertragung HGÜ (engl. HVDC transmission) beherrschbar sind.

Dabei entstehen besondere Herausforderungen in Bezug auf die hochspannungstechnische Isolation und auf die wärmetechnische Auslegung der Betriebsmittel. Die Leistungselektronik ist Grundvoraussetzung für die Gleich- und Wechselrichterstationen sowie für den effizienten und flexiblen Einsatz elektrischer Energie in Antrieben und Fahrzeugen.

Das Labor fürHochspannungstechnik erforscht hierfür elektrische Isoliersysteme, z. B. für Transformatoren und Durchführungen. Dazu gehört z. B. die Bestimmung elektrischer Festigkeiten, die Charakterisierung elektrischer Materialeigenschaften (z. B. Leitfähigkeiten) und die Untersuchung des Zusammenwirkens verschiedener Materialien in einem HGÜ-Isoliersystem (Literatur: A. Küchler; Hochspannungstechnik; Springer-Verlag, 3. Auflage 2009).

Das Labor fürThermodynamik und Wärmetechnik untersucht die mit den hochspannungstechnischen und leistungselektronischen Anwendungen verbundenen energie- und wärmetechnischen Herausforderungen. Sie ergeben sich vor allem dadurch, dass einerseits elektrische Verlustenergie entsteht und andererseits der Wärmetransport durch elektrische Isolierungen behindert wird.

Das Labor fürLeistungselektronik deckt den Bereich der Umwandlung von Wechsel- in Gleichstrom und umgekehrt ab. Sie ist auf allen Ebenen der Energieübertragung, -verteilung und -anwendung erforderlich und eng mit den wärmetechnischen und hochspannungstechnischen Fragen vernetzt.

Beispiel gemeldet:10/2010 

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