Verbundvorhaben: DEMO200; Teilvorhaben: Entwicklung der Hauptkomponenten für ein neuartiges supraleitendes Hochstromsystem mit einem Nennstrom von 200.000 A DC mit modularem Aufbau, mit YBCO-Supraleitern, die mit unterkühltem Stickstoff bei 70K betrieben werden.
Zeitraum
2019-07-01 – 2024-12-31
Bewilligte Summe
1.182.546,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ET1670A
Leistungsplansystematik
Energiesparende Industrieverfahren - Hochtemperatursupraleitung [EA3254]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN4)
Förderprogramm
Energie
Mit den in den Vorgängerprojekten gewonnenen Erkenntnissen und Erfahrungen soll die Weiterentwicklung auf 200.000 A DC erfolgen. Hierzu sind insbesondere die folgenden Komponenten zu entwickeln und in einem Versuchsaufbau die Funktionstüchtigkeit nachzuweisen: - modular aufgebaute Stromzuführung mit 200.000 A - Stromschienensystem, bestehend aus Stromschienenelemente mit einer modularen Leiterstruktur - Kupplungen zwischen Stromzuführung und dem Schienensystem Weiter müssen auch die Nebenaggregate und Systeme des LN2-Kältekreises ebenso wie Messtechnik und Sicherheitsbetrachtungen in das Systemdesign und die Konstruktion einbezogen werden. Die Entwicklungsarbeiten beinhalten - umfangreiche Berechnungen der Magnetfelder und Stromkräfte - Anordnung der HTS-Leiter und ein optimiertes Layout - Ermittlung der elektrischen, thermischen und konstruktiven Daten für alle Komponenten Alle Anlagenkomponenten werden in einem 3D-Modell zusammengeführt, so dass die Schnittstellen geometrisch überprüft werden können. Anschließend werden die notwendigen Dokumente für die Montage, Inbetriebsetzung und für den Versuchsbetrieb erstellt. Am industrienahen Betrieb des Versuchsaufbaus in der Aluminiumhütte in Voerde sollen die zuvor ermittelten Designanforderungen, die im Wesentlichen durch den assoziierten Partner Trimet definiert werden, überprüft und nachgewiesen werden. Da diese Entwicklung als reines F&E-Projekt ohne direkten Einsatz in Industrie konzipiert ist, werden nur die absolut notwendigen Komponenten im Versuchsaufbau eingesetzt. Über ein neues innovatives Konzept erzeugt der Projektpartner Messer die notwendige Betriebstemperatur von 70 K. Ein 200.000 A DC-Systems kann zukünftig die durch die Physik begrenzte Hochspannungs-Gleichstromübertragung ablösen. Die supraleitende Hochstrom-Gleichstromübertragung bietet das Potenzial für eine energieeffiziente, ökologische und ökonomische Energieübertragung im Gigawatt-Bereich mit gesellschaftlicher Akzeptanz.