Das Systemprüfhaus für Großantriebe der Siemens AG in Nürnberg testet den weltweit ersten Generator mit Hochtemperatur-Supraleiter (HTS). Ziel des vom Bundesforschungsministerium geförderten Projektes ist es, die Anwendungstauglichkeit beispielsweise für Schiffe nachzuweisen. Hier bietet die verlustarme HTS-Technik, insbesondere bei vollelektrischen Schiffen, erhebliche Einsparmöglichkeiten.
„Es geht darum, die Potenziale der Supraleitung, also Stromtransport ohne Verluste bei tiefer Temperatur, dazu einzusetzen, um elektrische Antriebe und Generatoren kompakter und effizienter zu machen“, erklärt Dr. Wolfgang Nick, Projektleiter bei Siemens Corporate Technology in Erlangen, der zusammen mit Siemens A&D neue elektrische Maschinen auf supraleitender Basis entwickelt.
Die Anwendung von HTS-Generatoren in mobilen Anlagen zur elektrischen Energieerzeugung bietet viele Vorteile: Das Gewicht und das Volumen des Generators können gegenüber herkömmlichen Systemen nahezu halbiert werden. Durch praktisch verlustfreie Erregung reduzieren sich die Leistungsverluste deutlich. Dies führt zu einer erheblichen Verbesserung des elektrischen Wirkungsgrades. Außerdem erreichen die Generatoren im Vergleich zu konventionellen Maschinen eine höhere elektrische Stabilität sowie ein verbessertes Blindleistungsvermögen und eine erhöhte Spannungsstabilität.
Damit sind HTS-Systeme besonders für Inselnetzanwendungen, wie etwa auf Schiffen, interessant. So werden neue Kreuzfahrtschiffe heute fast ausschließlich als vollelektrische Schiffe konzipiert, bei denen beispielsweise Gasturbo-Sets bis zu 70 Megawatt elektrische Energie erzeugen. Rund ein Drittel der Energie wird dabei für den Hotelbetrieb verbraucht, zwei Drittel benötigen die elektrischen Propellerantriebe. Durch den Einsatz von HTS-Technik könnten in Zukunft die Energiekosten spürbar gesenkt werden. Gleichzeitig reduziert sich der Platzbedarf für die Energieerzeugung an Bord.
Der neue Synchrongenerator mit HTS-Wicklung im Rotor ist eine Gemeinschaftsentwicklung von Siemens Corporate Technology (CT) und den Siemens-Bereichen Industrial Solutions and Services (I&S) sowie Automation and Drives (A&D). Der HTS-Draht stammt von der European Advanced Superconductors GmbH & Co. KG (EAS), Hanau, einem der weltweit führenden Hersteller und Entwickler von Supraleitern.
Der Siemens-Bereich Industrial Solutions and Services (I&S) ist der System- und Lösungsintegrator für Anlagen der Industrie und Infrastruktur sowie weltweiter Dienstleister für das Anlagengeschäft von der Planung und der Errichtung über den Betrieb und den gesamten Lebenszyklus. I&S nutzt dafür eigene Produkte und Systeme sowie Verfahrenstechnologien, um Produktivität und Wettbewerbsfähigkeit von Unternehmen in den Branchen Metallurgie, Wasseraufbereitung, Zellstoff und Papier, Öl und Gas, Schiffbau, Tagebau sowie Flughafenlogistik, Postautomatisierung, Straßenverkehrstechnik und Industrielle Dienstleistungen zu steigern. Bei einem Umsatz von 5,39 Mrd. Euro beschäftigte I&S im Geschäftsjahr 2005 (30. September) weltweit 31 700 Mitarbeiter.
