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Die neuen Grid-Codes besser einhalten: HTSL-Generatoren und -Motoren bringen entscheidende Systemvorteile

Fortsetzung des Artikels von Teil 2.

Supraleitende Motoren: Kühlsysteme sind entscheidend

Einige Erfahrung im Bereich der supraleitenden Motoren hat der in Miltenberg ansässige Hersteller Oswald Elektromotoren GmbH bereits gesammelt: »Wir fertigen rund 5.000 konventionelle Maschinen pro Jahr, aber auch zwischen drei und fünf Motoren auf Basis von HTS«, sagt Thomas Reis von Oswald. Das Unternehmen hat Motoren mit SL-Bulk im Rotor und normalleitender AC-Wicklung, Linearmotoren mit Permanentmagneten auf dem Aktor und supraleitender AC-Wicklung sowie einen Linearmotor mit Asynchron-Aktor und supraleitender AC-Wicklung gebaut.

Daraus zieht Reis den Schluss: »Wir konnten zeigen, dass AC-Wicklungen auf Basis von Supraleitern funktionieren. Mit den derzeitigen Materialien ist niedrige Frequenz vorteilhaft. Deshalb konzentrieren wir uns auf Torque- und Linearmotoren.« Oswald hat einen 40-kW-Torque-Motor (550 Nm, 650 rpm, 30 cm Durchmesser) entwickelt, der einen Wirkungsgrad bis 99,7 Prozent erreicht und auch bei Teillast noch auf 99,3 Prozent kommt. Insgesamt 700 m HTSL der zweiten Generation sind im Motor verbaut.

Außerdem entwickelt Oswald in Zusammenarbeit mit der Hochschule Aschaffenburg im Rahmen eines vom Wirtschaftsministerium geförderten Projekts einen 156-kW-Motor. Sein Durchmesser liegt bei 60 cm, die Drehzahl erreicht 57 rpm, das Drehmoment 26.000 Nm, der Wirkungsgrad 96,6 Prozent. Außerdem zeichnet er sich durch eine sehr hohe Dynamik aus: die Beschleunigung übersteigt 10.000 rpm/s.  Der Motor kann also in 1 s 100 mal aus dem Stand auf die volle Drehzahl und zurück fahren. Insgesamt 4 km YBCOcc-Band sind im Motor verlegt. Mit einem solchen Motor könne der Wirkungsgrad  dynamischer Antriebe um 30 bis 40 Prozent steigern. 

Auch Thomas Reis wünscht sich, dass die Preise für die HTS-Materialien sinken, sieht aber in der Kühlung das Hauptproblem: »Wir müssen die Kühlsysteme verbessern und für den Industrieeinsatz tauglich machen. Der Kunde darf eigentlich gar nicht merken, dass die Kühlung dabei ist, sonst können wir den Motor nicht verkaufen. Der Kunde will ja einen Motor kaufen und keinen Kühlschrank.«