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Kostengünstige Supraleitergeneratoren auf MgB2-Basis für Massenmärkte der Windenergie

28. April 2016, Bonn: Das ECO 5-Team stellt den Abschlussbericht der Machbarkeitsstudie Windspeed vor. Dieses Projekt wurde von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) unter dem Kennzeichen DBU AZ31934 gefördert.

 

Zielsetzung und Anlaß des Vorhabens

Windspeed hat zwei Kernambitionen. Einerseits möchte ECO 5 Kostensenkungspotentiale in der Windenergie durch die Verwendung von MgB2 Supraleitern aufzeigen. Sehr spezifisch zielen wir nicht auf sehr große Windkraftturbinen ab, sondern auf den Massenmarkt (2…4 MW). Kostensenkungspotentiale von bis zu 30% gegenüber konventionellen Direktantrieben werden angestrebt. Weiterhin gilt es, bestehende Unsicherheiten und Hemmnisse bezüglich der wirtschaftlichen Nutzung innovativer Supraleiter als ökologisch wichtiger Querschnittstechnologie abzubauen.

 

Fazit

Wie die Analyse zeigt, sind die Stromdichten von MgB2-Drähten bei 20 K ausreichend hoch für praktikable Generatordesigns. Kommerziell konnte dargestellt werden, dass MgB2 preislich attraktiv werden kann. Plakativ gesprochen liegen die Preise dort, wo Hochtemperatursupraleiter heute gerne wären. Zunächst erschien die Designarbeit mit MgB2 schwieriger im Vergleich zu Hochtemperatursupraleitern, weil die kritische Temperatur niedriger ist und die Magnetfeldabhängigkeit größer. Jedoch haben wir ein machbares und wirtschaftliches Konzept gefunden und detailliert beschrieben. Grundlegend konnte für MgB2-Generatoren eine erhebliche Gewichtsersparnis in Kombination mit Potential zur Kostenführerschaft abgeleitet werden. Für den Windspeed-Generator erwarten wir Vollkosten von 104 k€/MW, bzw. 136 k€/MNm.

 

Download

Der hier vorliegende Bericht (Download-Link) wurde mit technisch/wissenschaftlicher Sorgfalt erstellt und gemäß dem Lizenzmodell Creative Commons—Namensnennung Weitergabe unter gleichen Bedingungen 3.0 (CC BY-SA 3.0 DE) gemeinfrei gestellt. Er steht dem Leser ohne unmittelbare Gewinnerzielungsabsicht zur Verfügung und soll ein umfassender erster Einstieg in diese hochinteressante Technologie sein. Wir bitten diese Arbeit zu respektieren, indem die Lizenzbestimmungen eingehalten werden.

 

Bei weitergehenden Fragen zu diesem Thema stehen wir natürlich gerne zur Verfügung.