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Mehr Effizienz durch weniger Widerstand

Supraleiter finden Einsatz in Windkraftanlagen
Mehr Effizienz durch weniger Widerstand

Forscher entwickeln einen direkt angetriebenen Generator mit supraleitenden Spulen für Windkraftanlagen Bild: Vestas
Unter dem Namen des EU-Projektes Suprapower (superconducting, reliable, lightweight, and more powerful offshore wind turbine) wollen Forscher das Potenzial der Supraleitung für den Ausbau der Windkraft nutzen. In dem auf vier Jahre angelegten Projekt arbeiten neun Partner aus Industrie und Wissenschaft zusammen. Gemeinsam wollen sie eine Windkraftanlage mit direkt angetriebenem supraleitendem Generator entwickeln. Laut Karlsruher Institut für Technologie KIT ermöglichen solche Generatoren die Leistung auf 10 MW und höher zu steigern aber zugleich das Gewicht und die Größe erheblich zu verringern. Zudem soll der Direktantrieb die Transport- und Wartungskosten senken, und das bei gleichzeitig erhöhter Lebensdauer der Turbine.

Besonders interessant ist die Technologie für Offshore-Windräder. Damit diese wirtschaftlich Strom erzeugen können, wird ein leistungsstarker Generator benötigt, der zuverlässig ist und keinen unverhältnismäßig hohen Logistik- und Fundamentierungsaufwand verursacht.
Supraleiter haben unterhalb einer bestimmten Temperatur keinen elektrischen Widerstand und leiten Strom verlustfrei. Damit der supraleitende Generator funktionsfähig ist, müssen die Spulen unter die sogenannte Sprungtemperatur gekühlt werden. Die Forscher am KIT haben einen rotierenden Kryostaten entwickelt, in welchem die supraleitenden Spulen mit Gifford-McMahon-Kühlern durch reine Wärmeleitung auf bis zu minus 253 °C gekühlt werden. So wird ein Stromfluss ohne Widerstand ermöglicht.
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