Konzeptionierung von Kryostatvariationen zur Kühlung einer supraleitenden Spule in einer off-shore Windkraftanlage

摘要

Im Rahmen des EU-Projektes SUPRAPOWER soll ein rotierender Kryostat für eine supraleitende Spule entwickelt werden, die mittels eines GM-Kühlers auf 20 Kelvin gekühlt wird. Diese supraleitende Spule ist Teil eines neuartigen Generators für eine off-shore Windkraftanlage. Durch den Einsatz von supraleitenden Spulen in dem Generator einer Windkraftanlage soll das Gewicht reduziert und Leistungen bis zu 10 MW erreicht werden. Als Ausgangspunkt diente der Kryostat, der im Rahmen eines Patentes der Fa. Tecnalia beschrieben wurde. Dieser Kryostat wurde hinsichtlich des Wärmeeinfalls auf die Spule untersucht. Ausgehend von diesem Kryostaten wurden alternative Bauweisen evaluiert, um das Gewicht und den Wärmeeinfall durch den Einsatz eines aktiv gekühlten Schildes zu reduzieren. Insbesondere wurden dazu die Verwendung dünnwandiger runder Wände für die Vakuumkammer und der Einsatz von GFK Materialien zur Abstützung der Spule untersucht. Abschließend wurden die Ergebnisse im Hinblick auf den Wärmeeinfall und die Gewichtseinsparung miteinander verglichen.