„Supraleiter sind in der Energieversorgung eine nicht mehr wegzudenkende Alternative geworden", freut sich Werner Prusseit, Geschäftsführer von Theva. Das Unternehmen aus dem bayerischen Ismaning bei München hat die supraleitenden Spulen für den Generator der Drei-Megawatt-Windturbine im Dänischen Thyborøn im Rahmen des EU-Projekts EcoSwing geliefert. Damit sei der Generator 40 Prozent leichter als alternative Geräte bei gleicher Leistung.

Ähnlich wie im Flugzeugbau spiele bei Windenergie-Großanlagen das Gewicht eine immer größer werdende Rolle, konkretisiert Prusselt. Dieses lasse sich bestens durch die Verwendung von Supraleitern reduzieren. Bei gleicher Leistung kann so, im Vergleich zu handelsüblichen Generatoren, Gewicht und gleichzeitig Material eingespart werden. Da der elektrische Widerstand bei dieser Technologie zudem nahezu null sei, werde der Leiterquerschnitt drastisch reduziert. „Eine vielversprechende Alternative für die Entwicklung zukünftiger Anlagengenerationen“, bestätigt auch das Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme (IWES), das ebenfalls an dem Projekt mitwirkt.

40 Spulen im Generator verbaut

Im März vergangenen Jahres wurde der EcoSwing-Generator auf dem Teststand des IWES in Bremerhaven bereits erfolgreich getestet. Mit der Inbetriebnahme und dem Erreichen der Drei Megawatt Einspeiseleistung in Thyborøn hat er nun seine Reifeprüfung bestanden, so Theva. Insbesondere die Kryotechnik, welche die supraleitenden Spulen auf rund minus 240 Grad Celsius herunterkühlt, und die supraleitenden Spulen selbst haben sich ihm zufolge auch unter Realbedingungen als sehr robust und verlässlich erwiesen. So lief das Kryo-Kühlsystem des Windkraftgenerators in Thyborøn über die gesamten sieben Monate Betriebszeit stabil. Ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg zur Serienreife, so Prusselt.

Konkret sind in dem Generator 40 Spulen verbaut worden. Jede davon ist rund 1,4 Meter lang und 0,2 Meter breit, macht insgesamt rund 25 Kilometer Supraleiterdraht, erklärt Markus Bauer, Vertriebsleiter bei Theva. Das ist derzeit ein Viertel der gesamten Jahresproduktion des Unternehmens, die laut Bauer heute schon möglich ist.

Durchbruch noch nicht geschafft

Bis Supraleiter bei Windkraftanlagen allerdings den Durchbruch schaffen, brauche es noch ein paar Schritte. Die nächste Stufe ist eine Kleinserie, um Erfahrungen mit supraleitenden Generatoren im Dauerbetrieb zu sammeln. Theva erwartet, dass supraleitende Generatoren künftig einen relevanten Marktanteil bei großen Windkraftanlagen erreichen können.

Theva selbst verfolgt mit der ersten Serienfertigung von Supraleitern in Deutschland verschiedene Ziele: Zum einen sollen Supraleiter preislich wettbewerbsfähig zu Kupferleitern werden. Zum anderen ermögliche die Technologie den notwendigen Fortschritt in den Bereichen Energieversorgung und Antriebstechnik. Dazu bietet das Unternehmen ein Portfolio von Supraleitern an, die auf die spezifische Anwendung hin optimiert wurden.

„Grundsätzlich ist alles machbar“, so Bauer. „Generatoren-Hersteller können mit unserem Material Spulen verschiedenster Geometrien und Leistungsklassen entwickeln und produzieren lassen.“ Die größte Faszination liege dabei in der Reduktion von Größe und somit auch von Gewicht, in einem ohne Supraleitung nicht möglichen Maß. (sg)