Das Projekt "Faseroptischer Gassensor auf Basis von Metal Organic Frameworks zum Einsatz in Transformatorenöl für predicti-ve Maintenance in Hochspannungsanlagen" wird/wurde ausgeführt durch: Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg, Fakultät Allgemeinwissenschaften und Mikrosystemtechnik, Kompetenzzentrum Nanochem.Im Zuge der Energiewende findet ein Übergang von wenigen Kraftwerken mit gleichmäßiger Energieerzeugung hin zu zahlreichen Kraftwerken mit variabler Energieerzeugung. Dieser Wandel stellt neue Herausforderungen an die Netzregulierung und -überwachung. Im Verbundvorhaben 'TrafoMOF' wird aus diesem Grund ein faseroptischer Gassensor auf Basis von Metal Organic Frameworks (kurz: MOFs) entwickelt. Zielanwendung für diesen Sensor ist die 'Dissolved Gas Analysis' (kurz: DGA) in Isoliermedien von Hochspannungsanlagen. Die Alterung der Isoliermedien ist die Hauptursache für Ausfälle von Hochspannungsanlagen. Durch die Detektion von Zersetzungsprodukten der Isoliermedien kann eine Aussage über den Fortschritt der Alterung getroffen und damit die Betriebsfähigkeit der Hochspannungsanlage beurteilt werden. Im Fokus der Analysen stehen die Zersetzungsprodukte Methan, Ethan, Ethen, Ethin, Wasserstoff, Methanol, Kohlendioxid und die Stoffgruppe der Furane. Durch den Einsatz MOFs ist es möglich sensorische Dünnschichten zu erzeugen, die hochgradig selektiv auf jeweils eines der zu analysierenden Zersetzungsprodukte ansprechen. Bei den MOFs handelt es sich um eine vielfältige Gruppe mikroporöser Stoffe, die andere Moleküle in ihre Mikroporen einlagern. Hierdurch ändern sich die Stoffeigenschaften der MOFs, was genutzt wird, um die Lichtführungseigenschaften von Glasfasern zu modulieren. Diese Sensortechnik erreicht einen neuen Stand der Technik im Feld der Sensorik für Hochspannungsanlagen. Durch die generierten Messergebnisse werden neue Möglichkeiten für Netzregulierung und -überwachung geschaffen.
Das Projekt "Faseroptischer Gassensor auf Basis von Metal Organic Frameworks zum Einsatz in Transformatorenöl für predicti-ve Maintenance in Hochspannungsanlagen, Teilvorhaben: Weiterentwicklung von MOF-Suspensionen zu einer MOF-Tinte und Entwicklung eines Applikationsverfahrens" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: prometho GmbH.Im Zuge der Energiewende findet ein Übergang von wenigen Kraftwerken mit gleichmäßiger Energieerzeugung hin zu zahlreichen Kraftwerken mit variabler Energieerzeugung. Dieser Wandel stellt neue Herausforderungen an die Netzregulierung und -überwachung. Im Verbundvorhaben 'TrafoMOF' wird aus diesem Grund ein faseroptischer Gassensor auf Basis von Metal Organic Frameworks (kurz: MOFs) entwickelt. Zielanwendung für diesen Sensor ist die 'Dissolved Gas Analysis' (kurz: DGA) in Isoliermedien von Hochspannungsanlagen. Die Alterung der Isoliermedien ist die Hauptursache für Ausfälle von Hochspannungsanlagen. Durch die Detektion von Zersetzungsprodukten der Isoliermedien kann eine Aussage über den Fortschritt der Alterung getroffen und damit die Betriebsfähigkeit der Hochspannungsanlage beurteilt werden. Im Fokus der Analysen stehen die Zersetzungsprodukte Methan, Ethan, Ethen, Ethin, Wasserstoff, Methanol, Kohlendioxid und die Stoffgruppe der Furane. Durch den Einsatz MOFs ist es möglich sensorische Dünnschichten zu erzeugen, die hochgradig selektiv auf jeweils eines der zu analysierenden Zersetzungsprodukte ansprechen. Bei den MOFs handelt es sich um eine vielfältige Gruppe mikroporöser Stoffe, die andere Moleküle in ihre Mikroporen einlagern. Hierdurch ändern sich die Stoffeigenschaften der MOFs, was genutzt wird, um die Lichtführungseigenschaften von Glasfasern zu modulieren. Diese Sensortechnik erreicht einen neuen Stand der Technik im Feld der Sensorik für Hochspannungsanlagen. Durch die generierten Messergebnisse werden neue Möglichkeiten für Netzregulierung und -überwachung geschaffen.
Das Projekt "Faseroptischer Gassensor auf Basis von Metal Organic Frameworks zum Einsatz in Transformatorenöl für predicti-ve Maintenance in Hochspannungsanlagen, Teilvorhaben: Definition applikationsnaher Parameter sowie Software- und Hardware-Design für Technologiedemonstrator" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: MESSKO GmbH.Im Zuge der Energiewende findet ein Übergang von wenigen Kraftwerken mit gleichmäßiger Energieerzeugung hin zu zahlreichen Kraftwerken mit variabler Energieerzeugung. Dieser Wandel stellt neue Herausforderungen an die Netzregulierung und -überwachung. Im Verbundvorhaben 'TrafoMOF' wird aus diesem Grund ein faseroptischer Gassensor auf Basis von Metal Organic Frameworks (kurz: MOFs) entwickelt. Zielanwendung für diesen Sensor ist die 'Dissolved Gas Analysis' (kurz: DGA) in Isoliermedien von Hochspannungsanlagen. Die Alterung der Isoliermedien ist die Hauptursache für Ausfälle von Hochspannungsanlagen. Durch die Detektion von Zersetzungsprodukten der Isoliermedien kann eine Aussage über den Fortschritt der Alterung getroffen und damit die Betriebsfähigkeit der Hochspannungsanlage beurteilt werden. Im Fokus der Analysen stehen die Zersetzungsprodukte Methan, Ethan, Ethen, Ethin, Wasserstoff, Methanol, Kohlendioxid und die Stoffgruppe der Furane. Durch den Einsatz MOFs ist es möglich sensorische Dünnschichten zu erzeugen, die hochgradig selektiv auf jeweils eines der zu analysierenden Zersetzungsprodukte ansprechen. Bei den MOFs handelt es sich um eine vielfältige Gruppe mikroporöser Stoffe, die andere Moleküle in ihre Mikroporen einlagern. Hierdurch ändern sich die Stoffeigenschaften der MOFs, was genutzt wird, um die Lichtführungseigenschaften von Glasfasern zu modulieren. Diese Sensortechnik erreicht einen neuen Stand der Technik im Feld der Sensorik für Hochspannungsanlagen. Durch die generierten Messergebnisse werden neue Möglichkeiten für Netzregulierung und -überwachung geschaffen.
Das Projekt "Faseroptischer Gassensor auf Basis von Metal Organic Frameworks zum Einsatz in Transformatorenöl für predicti-ve Maintenance in Hochspannungsanlagen, Teilvorhaben: Entwicklung von Metal Organic Frameworks zur Dispergierung in Tintenform und anschließenden Herstellung sensorischer Dünnschichten" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg, Fakultät Allgemeinwissenschaften und Mikrosystemtechnik, Kompetenzzentrum Nanochem.Im Zuge der Energiewende findet ein Übergang von wenigen Kraftwerken mit gleichmäßiger Energieerzeugung hin zu zahlreichen Kraftwerken mit variabler Energieerzeugung. Dieser Wandel stellt neue Herausforderungen an die Netzregulierung und -überwachung. Im Verbundvorhaben 'TrafoMOF' wird aus diesem Grund ein faseroptischer Gassensor auf Basis von Metal Organic Frameworks (kurz: MOFs) entwickelt. Zielanwendung für diesen Sensor ist die 'Dissolved Gas Analysis' (kurz: DGA) in Isoliermedien von Hochspannungsanlagen. Die Alterung der Isoliermedien ist die Hauptursache für Ausfälle von Hochspannungsanlagen. Durch die Detektion von Zersetzungsprodukten der Isoliermedien kann eine Aussage über den Fortschritt der Alterung getroffen und damit die Betriebsfähigkeit der Hochspannungsanlage beurteilt werden. Im Fokus der Analysen stehen die Zersetzungsprodukte Methan, Ethan, Ethen, Ethin, Wasserstoff, Methanol, Kohlendioxid und die Stoffgruppe der Furane. Durch den Einsatz MOFs ist es möglich sensorische Dünnschichten zu erzeugen, die hochgradig selektiv auf jeweils eines der zu analysierenden Zersetzungsprodukte ansprechen. Bei den MOFs handelt es sich um eine vielfältige Gruppe mikroporöser Stoffe, die andere Moleküle in ihre Mikroporen einlagern. Hierdurch ändern sich die Stoffeigenschaften der MOFs, was genutzt wird, um die Lichtführungseigenschaften von Glasfasern zu modulieren. Diese Sensortechnik erreicht einen neuen Stand der Technik im Feld der Sensorik für Hochspannungsanlagen. Durch die generierten Messergebnisse werden neue Möglichkeiten für Netzregulierung und -überwachung geschaffen.
Das Projekt "Mikro PASII: Miniaturisierter photoakustischer Gassensor als Applikation zur Effizienzsteigerung von Verbrennungsprozessen und von Energietransportprozessen, Teilvorhaben: Wissenschaftliche Grundlagen und Entwicklung eines minituarisierten mikromechanischen Sensorelements" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Ostbayerische Technische Hochschule Regensburg, Sensorik - ApplikationsZentrum (SappZ).Gegenstand des Anschlussvorhabens uPASII ist es, ein miniaturisiertes photoakustisches Sensorelement für den Einsatz in speziellen Anwendermilieus weiterzuentwickeln und an verschiedene reale Messaufgaben (z.B.: Brennkammeratmosphäre, Beschaffenheitsanalyse von Brenngasen, Gasbildung durch Alterungsprozesse von Isolierölen in Stufenschaltern in Hochleistungstransformatoren) anzupassen. Das Gesamtziel des Projekts sind der Bau und die Charakterisierung eines Demonstrators, sowie eine erste Quantifizierung des Energieeffizienzgewinns der betrachteten Prozesse bei Einsatz der jeweils anwendungsspezifisch optimierten photoakustischen Messtechnik. Die Ergebnisse sollen den Anwendern die Entscheidung über eine spätere Produktentwicklung ermöglichen.
Das Projekt "Nanotechnologie basiertes Mikrosystem zum in situ-Fluidmonitoring - NaMiFlu, Teilvorhaben: Darstellung und laboranalytische Charakterisierung von Schmierstoffen und deren Alterungsprodukten" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: FUCHS Schmierstoffe GmbH.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Optimierung von Pflanzenölen für den Einsatz in Transformatoren^Teilvorhaben 3: Elektrotechnische Charakterisierung der Transformatorflüssigkeiten^Teilvorhaben 4: Berechnung und Auslegung von Transformatoren unter Anwendung modifizierter Transformatorflüssigkeiten^Entwicklung, anwendungsnahe Testung und Feldeinsatz von Isolationssystemen in Transformatoren unter Einsatz von nichtwassergefährdenden Flüssigkeiten auf der Basis von Pflanzenölen, Teilvorhaben 2: Formulierung und fluidtechnische Charakterisierung der Trafoöle" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: FUCHS Schmierstoffe GmbH.Das Vorhaben 'TRAFECO' hatte als übergeordnetes Ziel die Substitution von Isolier- und Kühlflüssigkeiten auf Mineralölbasis in Transformatoren durch pflanzlich basierte Ester, die - im Gegensatz zu den gegenwärtig eingesetzten mineralölbasierten Flüssigkeiten - mit sehr hohen Anteilen nachwachsender Rohstoffe biologisch schnell abbaubar, nicht wassergefährdend und nicht bei relativ niedriger Temperatur entflammbar und brennbar sind. Die gegenüber Mineralölprodukten höheren Kosten von Esteröl-Formulierungen erscheinen als umsetzbar im Markt, wenn sich anwendungsspezifische Umweltverträglichkeit und verbesserte technische Leistungsfähigkeit in einer Gesamtkostenanalyse darstellen lassen. In Form der bekannten natürlichen Triglyceride entsprechen die Pflanzenöle zum Teil allerdings nicht den Anforderungen, die an eine Isolier- und Kühlflüssigkeit in Hochleistungstransformatoren gestellt werden. Deshalb wurden Triglyceride im Teilprojekt A beim Projektpartner Jena durch chemische Modifikation verändert. Hauptsächlich sind dies die Anpassung der Kälteeigenschaften an die verschiedenen klimatischen Gegebenheiten und die Anpassung hinsichtlich der Viskosität. Die Entwicklungsansätze hatten dabei das Ziel, einen Ester darzustellen, der den Anforderungen der DIN EN 61099 (Anforderungen an neue synthetische Ester für elektrotechnische Zwecke) genügt. Bei FUCHS wurden im Teilprojekt B sämtliche Entwicklungsmuster bezüglich ihrer physikalischen und chemischen Eigenschaften untersucht, um geeignete Zielmoleküle zu identifizieren. An der Universität Jena wurden unterschiedliche Ester - Ansätze dargestellt. Bei FUCHS erfolgte die Prüfung und physikalisch chemische Charakterisierung der jeweiligen Muster und Untersuchungen des Alterungsverhaltens unterschiedlich additivierter Varianten des Ziel-Esters. Durch die Darstellung unterschiedlicher Ester mit variierenden Fettsäureverteilungen konnten die geforderten Eigenschaften der DIN EN 61099 erreicht werden. Für das Up-Scaling wurde ein deutscher Esterhersteller mit langjähriger Erfahrung verpflichtet. Den Projektpartnern ALSTOM und IEH Stuttgart konnten auf dieser Basis optimierte Varianten zur Charakterisierung der elektrischen Eigenschaften zur Verfügung gestellt werden. Nach diesen ersten Qualitätsprüfungen wurden im August 2012 mehrere Tonnen des Zielesters produziert und mit FUCHS-Zusätzen zum Fertigprodukt additiviert. Ein Teil des Öls wurden an die Maschinenfabrik Reinhausen geliefert, wo Qualifizierungsversuche für die Eignung in Stufenschaltern, wie die Bestimmung von Durchschlagsspannung und des dielektrischen Verlustfaktors, durchgeführt wurden. Daneben wurden auch spezielle Spannungsprüfungen mit Stufenschaltern vorgenommen und Materialverträglichkeiten von Standard-Trafo-Komponenten mit dem Esteröl durchgeführt. (Text gekürzt)
Das Projekt "Entwicklung eines Totalrecyclings von gebrauchten Transformatorölen mittels Na-dotierter Träger" wird/wurde gefördert durch: Deutsche Bundesstiftung Umwelt. Es wird/wurde ausgeführt durch: Dr. Bilger - Umweltconsulting GmbH.Der gefahrlose Betrieb eines Transformators verlangt seine Befüllung mit perfekt isolierendem Öl. Eine Verschlechterung der isolierenden Eigenschaften eines Transformatorenöls führt unweigerlich zu einer drastischen Verkürzung der Lebensdauer des betreffenden Transformators. Erst vor kurzer Zeit wurde wissenschaftlich untersucht, worauf vor allem eine Schädigung der Öle zurückzuführen ist. Dabei resultierte, dass bereits geringste Spuren von Wasser und Sauerstoff die Zersetzung der in jedem Transformator enthaltenen Zellulose initiieren, was wiederum zur verstärkten Bildung von Wasser führt. Weiterhin kann der in jedem Transformatorenöl enthaltene Schwefel durch Entstehung von CuS2 schwerste Kurzschlüsse verursachen, die naturgemäß zur vollständigen Zerstörung des Trafos führen. Das Ziel des anzugehenden Projektes besteht darin, durch die Verwendung von HALEX® (keramischer Träger, auf dem sich feinst verteiltes Natrium befindet) den in den jeweiligen Ölen enthaltenen Schwefel, Sauerstoff und das Wasser vollständig zu eliminieren. D.h. es ist geplant, HALEX® als Methode zu etablieren, mittels derer es möglich wird, mit gebrauchtem Transformatorenöl ein Totalrecycling durchzuführen, um die Lebensdauer von Transformatoren wesentlich zu verlängern. Es konnte zweifelsfrei erwiesen werden, dass es möglich ist, mittels HALEX® sämtliche für die Alterung von Transformatorenölen verantwortliche Substanzen zu eliminieren. Weiterhin gelingt auch die Zerstörung schwefelhaltiger, nichtkorrosiver Verbindungen schon bei 110 Grad Celsius zu über 70%. Bei Einführung eines mit HALEX® befüllten Kartuschensystems, durch das im Bypass ständig Öl aus einem sich im Betrieb befindlichen Transformators geleitet würde, käme es zu einer drastischen Erhöhung der Lebensdauer des betreffenden Öles. Große Trafos sind mit bis zu 6000 l Öl befüllt, das während deren Lebenszyklen mehrere Male ausgetauscht werden muss. Ein Aufhalten des Alterungsprozesses würde deshalb mit erheblichen Einsparungen unter finanziellen und selbstverständlich auch umweltrelevanten Gesichtspunkten verbunden sein.
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