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Verbundvorhaben: DEMO200; Teilvorhaben: Supraleitendes Hochstromsystem für 200 kA Gleichstrom (direct current-DC) Kurzstrecken-Übertragung. Hauptkomponentenentwicklung für ein neuartiges supraleitendes modular aufgebautes Hochstromsystem, mit der 2. Generation Hochtemperatur-Supraleitern (2G HTS) [70 K Betrieb].

Förderzeitraum
2019-07-01  –  2022-12-31
Bewilligte Summe
671.824,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ET1670B
Leistungsplansystematik
Energiesparende Industrieverfahren - Hochtemperatursupraleitung [EA3254]
Verbundvorhaben
01187018/1  –  DEMO200
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIC6)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN4)
Förderprogramm
Energie
 
Mit den im Vorgängerprojekt '3S-SupraStromSchiene' gewonnenen Erkenntnissen und Erfahrungen soll die Weiterentwicklung zum supraleitenden Hochstromsystem für die Übertragung 200 kA Gleichstrom (DC) erfolgen. Hierzu sind mit KIT-Beteiligung insbesondere die folgenden Komponenten zu entwickeln und in einem Versuchsaufbau die Funktionstüchtigkeit nachzuweisen: - Stromschienensystem, bestehend aus Stromschienenelemente mit einer modularen Leiterstruktur - Kupplungen zwischen Stromzuführung und dem Schienensystem 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 - Zwischenschritt mit einem Subscale Modell, um Simulationen, Materialauswahl, Kontakten/Kupplungen in der Schiene und zur Stromzuführung zu validieren Alle Anlagenkomponenten werden in einem 3D-Modell zusammengeführt, so dass die Schnittstellen geometrisch überprüft werden können. Weiter muss von KIT auch die Messtechnik für die Messungen am supraleitenden Modulen und Sicherheitsbetrachtungen in das Systemdesign und die Konstruktion einbezogen werden. 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. Ein 200 kA Gleichstrom-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.