Forscher wollen 10 MW Offshore-Turbine bauen

Karlsruhe – In einem neuen EU-Projekt wollen neun Partner aus Industrie und Wissenschaft mit einem supraleitendem Generator eine effiziente, robuste und kompakte Windkraftanlage von 10 Megawatt (MW) Leistung entwickeln. Das Projekt SUPRAPOWER (Superconducting, Reliable, ligthweight and more powerfull offshore windturbine) ist auf vier Jahr angelegt. Beteiligt sind unter anderem Forscher des Instituts für Technische Physik (ITEP) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT). Die Koordination des Projekts liegt bei der spanischen Fundación Tecnalia Research & Innovation. Durch den Bau des supraleitenden Generators soll ein leistungsstarker Generator geschaffen werden, der zuverlässig arbeitet und keinen unverhältnismäßige hohen Logistik- und Fundamentierungsaufwand verursacht, um auch mit Offshore-Windenergieanlagen wirtschaftlich Strom erzeugen zu können und damit einen wesentlichen Beitrag zur Energiewende zu leisten.

SUPRAPOWER soll verlustfreien Stromfluss ermöglichen

Die Forscher am ITEP konstruieren im Rahmen von SUPRAPOWER einen rotierenden Kryostaten, der die supraleitenden Spulen auf minus 253 Grad Celsius, die sogenannte Sprungtemperatur, kühlt und so Stromfluss ohne Widerstand ermöglicht. Die verwendeten Kleinkühler stammen von dem Projektpartner Oerlikon Leybold Vacuum. „Da die Kühlleistung derartiger Kühler begrenzt ist, müssen wir einerseits entsprechend gut wärmeleitende Verbindungen zwischen den Kühlern und den supraleitenden Spulen entwickeln, wobei der Rotationseinfluss bei einem eventuellen Einsatz von Wärmerohren zu berücksichtigen ist. Andererseits benötigt der Kryostat eine hocheffektive thermische Isolation“, erklärt der Leiter des Bereichs Kryotechnik, Dr. Holger Neumann.

Einsparung seltener Ressourcen

Hinzukommt, dass Generatoren mit Supraleitern eine Leistungssteigerung auf bis zu 10 MW oder mehr erlauben und zugleich die Größe und das Gewicht der Anlagen wesentlich verringern. Außerdem benötigt der Bau supraleitender Generatoren weniger als ein Hundertstel der Menge an Seltenen Erden, die für die Herstellung der derzeit häufig eingesetzten Permanentmagnet-Generatoren erforderlich ist.