Das Projekt "Teilvorhaben ILK Dresden: Kryoengineering und Aufbau der Kryotechnik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Luft- und Kältetechnik gemeinnützige Gesellschaft mbH durchgeführt. DC-Hochstromtrassen sind in einem breiten Spektrum industrieller Anwendungen Kern der betrieblichen Infrastruktur mit Kapazitäten bis zu einigen 100 kA. Heute werden diese durch Kupfer- oder Aluminiumschienen großen Querschnitts realisiert. Die Minimierung der dabei anfallenden elektrischen Verluste ist vielfach erfolgskritisch für den Betrieb der Anlagen. Eine Minimierung der Querschnitte kann für industrielle Anwendungen ebenfalls Vorteile mit sich bringen. Ziel des Projektes sind Entwicklung und Bau einer entsprechenden DC-Trasse auf Basis von Supraleitern. Dabei soll in einer optimierten technischen Realisierung die Machbarkeit gezeigt sowie das Einsparungspotential dieser Technologie erfasst werden. Ziel des Projektes ist die Fertigung einer 20 m langen Demonstratorstrecke mit einem Nennstrom von 20 kA. Den Anwendungen entsprechend soll ein Teil der Strecke mit supraleitenden, der andere Teil mit normalleitenden Kupfer- und Aluminiumschienen realisiert werden. Entsprechend muss auch eine geeignete Verbindungstechnik entwickelt werden. In dieser Dimensionierung würde das Projekt bereits konkreten Anwendungsfällen entsprechen.
Das Projekt "Teilvorhaben VESC: Entwicklung und Bau einer Stromschienenverbindung mit anschließender Betriebsüberwachung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Vision Electric Super Conductors GmbH durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Entwicklung und Fertigung einer 20 m langen Demonstratorstrecke einer supraleitenden Stromschiene. Hierbei soll nachgewiesen werden, dass die technische und wirtschaftliche Machbarkeit zum industriellen Einsatz gegeben ist. Das Projekt ist auf 3 Jahre angelegt und in 4 Arbeitspakete (AP) gegliedert: AP1: Konzeptionelles Design und Materialauswahl AP2: Entwicklung einer 20 kA DC-Hochstromschiene mit einer Länge von 25 m AP3: Fertigung des DC-Systems AP4: Feldtest in einer industrieähnlichen Umgebung. Ziel des AP1 ist die Erstellung eines Lastenheftes sowie eines Grobkonzeptes für das gesamte Projekt. Der erste Meilenstein wird nach 6 Projektmonaten mit der Auswahl des supraleitenden Materials erreicht. Ziel des AP2 ist das Feindesign der Stromschiene und aller Hilfseinrichtungen. Das Design wird in seiner Funktionalität und Realisierbarkeit durch experimentelle Versuche geprüft. Nach 15 Projektmonaten wird der Meilenstein M2 erreicht. Dieser ist der Entscheidungspunkt, ob mit dem Projekt fortgefahren werden kann. Die bis hierhin aufgelaufenen Materialkosten wurden für Versuche, Prüfungen und Muster benötigt. Im AP3 wird die Hochstromschiene gefertigt. Die Systemelemente sind einzeln hergestellt und geprüft. Der äußere Kühlkreislauf wird in diesem Arbeitspaket ebenfalls eingerichtet und vorgetestet. Am Ende von AP3 (Meilenstein M3) stehen alle Komponenten geprüft für die Installation bereit. Im AP4 wird nach Festlegung eines Aufstellungsortes die Hochstromschiene einschl. der gesamten Peripherie montiert und installiert. Dazu gehört die Einrichtung und Anschluss der 20kA-Stromquelle und des Rückleiters. Kern des Arbeitspaketes sind DC-Tests des Gesamtsystems und Prüfung der Einhaltung aller im Lastenheft festgelegten Anforderungen. Abschluss des Arbeitspakets ist eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung des Gesamtkonzeptes.
Das Projekt "Teilprojekt: Thermochemische Berechnungen für HTSL" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GTT Gesellschaft für Technische Thermochemie und -physik mbH durchgeführt. Im Rahmen des Gesamtziels 'Entwicklung innovativer Supraleiter mit Schichtarchitektur für die Energietechnik' wird die GTT mit der Erstellung einer für die angestrebte thermochemische Modellierung benötigten Gibbs-Energie-Datenbank befasst sein. Das zu bearbeitende System umfasst auf jeden Fall die Komponenten Y-Ba-Cu-O und wird in Absprache mit den übrigen Projektpartnern um weitere Komponenten, die für das geplante Schichtsystem relevant sind, ergänzt. Darüber hinaus werden die Gibbs-Energie-Daten für Anwendungsrechnungen eingesetzt, in denen das Reaktionsverhalten der einzelnen Phasen miteinander simuliert wird. Je nach den bei den Voruntersuchungen als zielführend erkannten Kombinationen der chemischen Komponenten werden die Arbeiten an der Datenbank vorgenommen. Die hierfür nötigen Arbeitsschritte werden mit den übrigen Projektpartnern in enger Zusammenarbeit geplant. Die neu erstellte Datenbank wird in den allgemeinen Datenpool der GTT eingepflegt und steht somit nach Beendigung des Projekts für Anwendungen in Dienstleistungen oder Produkten der GTT zur Verfügung.
Das Projekt "Energieeffiziente Induktionsheizer mit Supraleitertechnologie - 2. Phase: Prototypenbau und Systemerprobung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bültmann GmbH durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Dieses Projekt schließt an eine erste Design Phase an unter AKZ 22577/01, abgeschlossen im März 2006. Gesamtprojektziel war die Entwicklung einer neuartigen Induktionsheizer-Technologie für die Erwärmung von Nicht-Eisenmetallen (Kupfer, Aluminium oder Messing). Es wird ein Wirkungsgrad oberhalb von 90 % erwartet, im Vergleich zu kleiner als 60 % bei konventionellen Anlagen ein gewaltiger Sprung. Das Prinzip basiert auf einer durch einen Motor erzeugten Relativbewegung des Metallstücks in einem durch Supraleiter erzeugten magnetischen Gleichfeld (DC). Ziel dieser Projektphase war, das in der ersten Phase geplante System in einem funktionalen Prototypen umzusetzen, um hieran die erwarteten Einsparungspotentiale und die praktische Umsetzbarkeit zu untersuchen und zu zeigen. Fazit: Im Projekt wurden die Grundlagen zur Einführung der Technologie durch die Umsetzung in eine Prototypenanlage gelegt. Schwieriger stellt sich die Markteinführung dar, da Vertrauen an einer kritischen Stelle in einer Fertigungsanlage gefasst werden muss. Das Konsortium schätzt sich glücklich, auch hierfür einen Partner gefunden zu haben. Nach Umrüstung der nicht produktionstauglichen Anlage außerhalb des Projektes ist der Einsatz an einer Extrusionspresse Anfang 2008 geplant. Die erwarteten Energieeinsparungen konnten bereits am noch nicht produktionsreifen Prototyp nachgewiesen werden. Gleichzeitig zu dem Vorteil des geringeren Energieverbrauchs konnten Erwärmungsvorteile für den Anwender gezeigt werden.
Das Projekt "NESPA (Nanoengineered Superconductors for Power Applications) 2006-2010: Coordination of this europe-wide network consisting of 13 partners from universities, research institutes and industry" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung Dresden e.V. durchgeführt. High temperature superconductors (HTS) have an enormous potential for significantly improving existing power systems, such as cables, motors, magnets and generators, because higher power densities and reduced losses can be achieved by replacing copper wires . Superconducting materials will also enable completely new technologies, such as fault current limiters. As examples for innovative applications, advanced energy systems for 'all-electrical' ships, off-shore wind mills and transportation systems should be mentioned. Although research on the materials aspects of HTS has been highly successful in the past, the development of low cost - high performance HTS materials remains a key factor for success and requires significantly more basic and applied materials re search, in order to bring these emerging materials to the market. The development of HTS materials for power applications is a highly multidisciplinary task involving chemistry, physics, materials science and electrical engineering. Currently, three quite different routes are addressed: (i) the construction and implementation of first 'real' industrial systems based on HTS materials, (ii) the development of 'coated conductors' that will result in an economic HTS wire production, and (iii) the controlled nano-engineering of highly textured bulk and thin film materials to enhance flux pinning and thus to improve the material performance. The planned RTN will strongly accelerate these developments by forming an international research team with leading experts i n different areas, who are willing and keen to train young researchers on a broad range of topics, from basic flux pinning investigations, advanced chemical processing of nano-engineered HTS materials or new concepts for low ac loss conductors, to industrially relevant subjects, such as IPR, quality management or cryogenic engineering. This will result in highly trained human resources that will be needed in the power sector in the very near future. - WP1 Nano-engineering of superconducting materials - WP2 Advanced electrical and structural characterization - WP3 New concepts for low ac-loss coated conductors - WP4 Industrial aspects of superconducting power application systems - WP5 Training and Transfer of Knowledge - WP6 Progress Monitoring, Management and Exploitation.
Das Projekt "Teilprojekt 2: Supraleitende Spule mit zugehörigem modularem Kühlsystem" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Oswald Elektromotoren GmbH durchgeführt. Das Hauptaugenmerk des Verbundprojektes ROKSS liegt auf der Effizienzsteigerung von elektr. Antrieben. Dabei soll insb. die Energie(verbrauchs)effizienz, darüber hinaus aber auch die Ressourcen- und Produktionseffizienz gesteigert werden. Der in ROKSS geplante Einsatz von Supraleitern in elektrischen Maschinen bietet in allen drei Bereichen deutliche Vorteile und große Potenziale. Durch die sehr hohen Stromdichten, die inkl. Kryostat und Supportelementen 10-20fach höher als bei der konventionellen Kupfertechnologie sind, kann neben der eigentlichen Verlustreduktion während des Betriebes ebenfalls Material innerhalb der Produktion eingespart werden, wodurch zum einen die Leistungsdichte und zum anderen die Dynamik des Systems erhöht werden können. Die gesteigerte Dynamik ermöglicht wiederum in Produktionsprozessen erhöhte Taktraten, wodurch die Produktionseffizienz steigt. Die erhöhte Leistungsdichte öffnet neue Anwendungsfelder, z.B. Hauptantriebe in der Luftfahrt, wo es mit der konventionellen Kupfertechnologie aktuell nicht möglich ist, eine Marktdurchdringung zu erreichen. Das Vorhaben ist auf eine Laufzeit von 30 Monaten angelegt. Die Arbeitsplanung ist mit den zugehörigen Meilensteinen vierstufig gegliedert. In der 1. Phase soll die Auslegung des Kühlsystems mit den dazu notwendigen Vorversuchen bei Oswald Elektromotoren stattfinden. Darauf aufbauend werden in der 2. Phase mit supraleitenden Spulen Versuche bzgl. geeigneter Schutzmaßnahmen und Diagnostiken an einem vorhandenen Prüfstand der HS Aschaffenburg durchgeführt. In der 3. Phase finden die Entwicklung der Leistungselektronik in der HS Aschaffenburg und die Auslegung der supraleitenden Spule bei Oswald statt. Das Gesamtsystem wird schließlich in der letzten und 4. Phase aufgebaut. Zusätzlich zu den reinen FuE-Aktivitäten sind das bei der HS Aschaffenburg angesiedelte Projektmanagement (Planung, Leitung, Steuerung etc.) sowie der Informationsaustausch im Verbund und mit der Fachszene Teile der Arbeitsplanung.
Das Projekt "Teilprojekt 1: Effiziente Leistungselektronik mit integrierter Schutzdiagnostik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fachhochschule Aschaffenburg, Labor für Elektrische Maschinen, Leistungselektronik und Antriebe durchgeführt. Das Hauptaugenmerk des Verbundprojektes ROKSS liegt auf der Effizienzsteigerung von elektr. Antrieben. Dabei soll insb. die Energie(verbrauchs)effizienz, darüber hinaus aber auch die Ressourcen- und Produktionseffizienz gesteigert werden. Der in ROKSS geplante Einsatz von Supraleitern in elektrischen Maschinen bietet in allen drei Bereichen deutliche Vorteile und große Potenziale. Durch die sehr hohen Stromdichten, die inklusive Kryostat und Supportelementen 10-20 fach höher als bei der konventionellen Kupfertechnologie sind, kann neben der eigentlichen Verlustreduktion während des Betriebes ebenfalls Material innerhalb der Produktion eingespart werden, wodurch zum einen die Leistungsdichte und zum anderen die Dynamik des Systems erhöht werden können. Die gesteigerte Dynamik ermöglicht wiederum in Produktionsprozessen erhöhte Taktraten, wodurch die Produktionseffizienz steigt. Die erhöhte Leistungsdichte öffnet neue Anwendungsfelder, z.B. Hauptantriebe in der Luftfahrt, wo es mit der konventionellen Kupfertechnologie aktuell nicht möglich ist, eine Marktdurchdringung zu erreichen. Das Vorhaben ist auf eine Laufzeit von 30 Monaten angelegt. Die Arbeitsplanung ist mit den zugehörigen Meilensteinen vierstufig gegliedert. In der 1. Phase soll die Auslegung des Kühlsystems mit den dazu notwendigen Vorversuchen bei Oswald Elektromotoren stattfinden. Darauf aufbauend werden in der 2. Phase mit supraleitenden Spulen Versuche bzgl. geeigneter Schutzmaßnahmen und Diagnostiken an einem vorhandenen Prüfstand der HS Aschaffenburg durchgeführt. In der 3. Phase finden die Entwicklung der Leistungselektronik in der HS Aschaffenburg und die Auslegung der supraleitenden Spule bei Oswald statt. Das Gesamtsystem wird schließlich in der letzten und 4. Phase aufgebaut. Zusätzlich zu den reinen FuE-Aktivitäten sind das bei der HS Aschaffenburg angesiedelte Projektmanagement (Planung, Leitung, Steuerung etc.) sowie der Informationsaustausch im Verbund und mit der Fachszene Teile der Arbeitsplanung.
Das Projekt "Teilvorhaben: Supraleitermaterial-technisches Verhalten und Verbindungstechnologie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Technische Physik durchgeführt. Ziel des Gesamtprojektes sind Entwicklung und Bau einer DC-Schiene auf der Basis von Hochtemperatursupraleitern. Dabei soll in einer optimierten technischen Realisierung die Machbarkeit gezeigt, sowie das Einsparungspotential dieser Technologie erfasst werden. Die Ergebnisse des Projektes werden es auch ermöglichen zu prüfen, inwieweit diese Technologie als Teil einer innovativen Netzstruktur genutzt werden kann, etwa bei der Anbindung regenerativer Energien. Die für das Gesamtvorhaben erfolgskritischen Teilziele des KIT im Rahmen dieses Projektes sind - Das konzeptionelle Design - Die Auswahl des supraleitenden Materials, - die Entwicklung elektrischer Kontakte mit ausreichender Homogenität, - die Anordnung der notwendigen Zahl paralleler Leiter in der Schiene, - Auslegung, Design, Herstellung und Test eines entsprechenden Labormodells. Diese Ziele, insbesondere die Charakterisierung des Materials unterschiedlicher Anbieter bzgl. mechanischer, elektrischer und elektrothermischer Eigenschaften, die Entwicklung geeigneter Kontakte sowie deren Validierung in einem anwendungsnahen Labormodell, erfolgt in den dafür gut ausgerüsteten Labors des ITEP. Daneben wird die Expertise des KIT den Partnern für die von ihnen verantworteten Aufgaben jederzeit zur Verfügung stehen, insbesondere hinsichtlich Kryotechnik, bei der Fertigung der Schiene, sowie beim Test des fertiggestellten Demonstrators.
Das Projekt "Teilvorhaben: Reduzierung von Wechselstromverlusten von HTSL" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Technische Physik durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von wechselstromverlustarmen Leitern auf der Basis ReBCO-Bandleiter. Es werden drei verschiedene Routen mit unterschiedlichem Anwendungsziel bearbeitet. In der ersten Route wird das verseilte Hochstrom-Roebel-Kabel für große Komponenten aus gestanzten, von THEVA optimierten Einzelbändern entwickelt. In der zweiten Route werden aus zwei strukturierten Einzelleitern mit neuen Strukturierungsmethoden durch Laminieren Wechselstromleiter hergestellt für die Anwendung in elektrotechnischen Komponenten. In der dritten Route werden strukturierte Mehrschichtsysteme aus Supraleiter und Puffer entwickelt mit einem Transportstrompfad für geringe Wechselstromverluste (Hochrisikoroute). Nach der Einführung und dem Test der geeigneten Strukturierungsverfahren (Laser, Stanzen) werden Bandleiter und Roebel-Kabel hergestellt und vermessen. Die Rückkopplung der Strom- und AC-Verlustmessungen steuert die Strategie und den Optimierungsprozess der Herstellung sowohl der Grundleiter als auch der neu entwickelten Wechselstromleiter. Die Verwertung der Ergebnisse erfolgt direkt über den Technologietransfer zum Industriepartner THEVA. Die industrierelevante Entwicklung bietet optimale Voraussetzungen.
Das Projekt "Neon-Kaelteanlage fuer Anwendungen der Hochtemperatur-Supraleitung mit einem neuartigen Kreisprozess" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Energiemaschinen und Maschinenlabor (IEM), Lehrstuhl für Kälte- und Kyrotechnik durchgeführt. Viele Anwendungen der Hochtemperatur-Supraleitung, z.B. HTSL-Filter oder HF-Antennen fuer die Telekommunikation, weisen im Temperaturbereich zwischen 30 und 70 Kelvin (K) ein vorteilhaftes Betriebsverhalten auf. Jedoch genuegen die in diesem Temperaturbereich verfuegbaren Kleinkaeltemaschinen (Gifford-McMahon oder Stirling) nicht den Anforderungen hinsichtlich Effizienz, Zuverlaessigkeit und Kompaktheit. Der neue Prozess mit Neon als Kaeltemittel erschliesst den Temperaturbereich um 40 K. Entwicklungsziel ist ein kostenguenstiger und kompakter Kryokuehler mit einer Kaelteleistung von 2 Watt bei 42 K. Durch die Ueberlagerung von arbeitsleistender Entspannung und Waermeuebertragung wird auch mit realen Fluiden und unter Beruecksichtigung der Verluste ein im Vergleich zu ausgefuehrten Maschinen hoeherer Wirkungsgrad erreicht. Dies wurde durch Prozessberechnungen fuer Neon nachgewiesen. Darauf aufbauend wurde ein neues Verfahren entwickelt, dessen wesentliche Neuerung in der parallelen Anordnung der Expansionsschritte auf vielen Temperaturniveaus liegt. Das Verfahren und die zur Durchfuehrung entwickelte Vorrichtung (Waermeuebertrager-Expander) sind patentrechtlich geschuetzt. An einem Funktionsmodell des Waermeuebertrager-Expanders konnte die technische Machbarkeit bestaetigt werden. Kann raus bei Platzproblemen: Um die Zahl der Parameter einzuschraenken, wurde das Modell mit Stickstoff nahe der Umgebungstemperatur betrieben. Hinsichtlich Kraefteausgleich, Abdichtung und Steuerung des Kolbens werden die Probleme deutlich, die auf dem Wege zu einer Tieftemperaturvariante zu loesen sind. Zusaetzlich wurde eine Demonstrationsanlage nach dem Joule-Thomson-(Linde-)Prozess mit Neon als Kaeltemittel aufgebaut. Sie stellt bei ca. 30 K eine Kaelteleistung von 15 Watt zur Verfuegung. Vorteile: - Energieeinsparung durch hoeheren Wirkungsgrad - Kleiner und kompakter Kryokuehler. Da die Kaelteleistung durch verdampfendes Neon bereitgestellt wird, kann sie relativ einfach ausgekoppelt und auf eine den Nutzeranforderungen angepasste Flaeche verteilt werden. Eine stroemungsfreie Messung z.B. mit einem SQUID ist moeglich, wenn die hohe Speicherfaehigkeit des fluessigen Neons ausgenutzt wird. Einsatzgebiete: - Kuehlung supraleitender Anwendungen, z.B. SQUID's, HF-Antennen oder SMES - Medizintechnik, Werkstoffpruefung, Telekommunikation, Energietechnik. Naehere Informationen finden Sie im Internet unter : http://www.tu-dresden.de/mw/iem/kkt/mitarbeiter/ole.html.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 17 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 17 |
| License | Count |
|---|---|
| offen | 17 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 17 |
| Englisch | 2 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 4 |
| Webseite | 13 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 9 |
| Lebewesen & Lebensräume | 2 |
| Luft | 3 |
| Mensch & Umwelt | 17 |
| Weitere | 17 |