Forschungsprojekt SupraGenSys2

In SupraGenSys 2 soll der Demonstrator auf Basis eines optimierten 10 MW Voll-HTS (Hochtemperatur-Supraleitung) Generators entwickelt werden. Dafür sind umfangreiche Berechnungen, sowie den Entwurf und die Konstruktion der entsprechenden Teilsysteme notwendig, bis letztlich alles im Demonstrator zusammenkommt und das Konzept eines Voll-HTS Generators geprüft und erprobt werden kann. Dafür ist eine enge Zusammenarbeit des Konsortiums notwendig, welches sich bereits in SupraGenSys bewähren konnte und für SupraGenSys 2 auf Grund des Potentials erweitert wurde.

Die gewonnenen Erkenntnisse bei Entwurf, Konstruktion und Betrieb des Demonstrators sollen in den optimierten Generatorentwurf mit einfließen. Daher ist geplant die Berechnungswerkzeuge während des Projekts stetig weiterzuentwickeln. Nur so kann sichergestellt werden, dass konstruktionsbedingte Änderungen (z.B. Bohrungslöcher) im elektromagnetischen Entwurf berücksichtigt werden und ihr Einfluss transparent gemacht wird. Dies gilt nicht nur für den elektromagnetischen Entwurf, sondern auch den Entwurf der passiven Teile des Generators, wie Tragstruktur oder Lagerung, und die erarbeiteten Kühlkonzepte samt Entwurf des Kryostaten. Bei der Realisierung des Umrichters für den Demonstrator soll nach Möglichkeit auf Standardhardware zurückgegriffen werden, welche auch für einen Dauerbetrieb geeignet ist.

Das Fraunhofer IEE beteiligt sich am Gesamtvorhaben SupraGrenSys 2 mit der Bearbeitung des elektromagnetischen Designs des Demonstrators, der entsprechenden Auslegung der Komponenten und dem Entwurf des Gesamtsystems. Weiter gilt es den Demonstrator am Fraunhofer IEE im MS-HIL Labor (Mittelspannungs-Hardware-in-the-Loop Labor) aufzubauen und auf seine Tüchtigkeit und Verwendbarkeit zu erproben.

Um das Ziel des Gesamtvorhaben zu erreichen, wird das Fraunhofer IEE an folgenden Teilzielen federführend bzw. mit dem Konsortium gemeinsam arbeiten:

• Erprobung des Demonstators in den Laboren des Fraunhofer IEEs
• Aufbau von Berechnungswerkzeugen für den elektromagnetischen Entwurf von vollsupraleitenden Demonstrations- oder Großgeneratoren
• Erarbeitung und Validierung eines optimierten vollsupraleitenden 10 MW Generatorentwurf
• Erstellung von Konzeptstudien, welche den elektromagnetischen Entwurf von vollsupraleitenden Maschinen erweitern
• Weiterentwicklung des Auslegetools aus SupraGenSys 1