Nachrichten aus Berlin - Wissenschaft: Neue Wege in der Energietechnik aus der Berliner Wissenschaft

Berlin (ots) - Prototyp der weltweit ersten Versuchsanlage zur
Hochspannungserzeugung mit sehr niedriger Frequenz an der TU Berlin
vorgestellt

Hochspannungskabel sind so etwas wie der Lebensnerv für die
Stromversorgung von Städten. Mit enormem Aufwand ist bislang die
Überprüfung von neuen Hochspannungskabelanlagen verbunden, die mit
einer gegenüber dem Normalbetrieb höheren Spannung von mehreren
100.000 Volt vor der Inbetriebnahme getestet werden müssen. Das
könnte sich jetzt ändern. Das von Prof. Dr. Wilfried Kalkner
geleitete Fachgebiet Hochspannungstechnik der TU Berlin hat in einem
gemeinsamen Forschungsprojekt mit der Baur Prüf- und Messtechnik GmbH
(Sulz, Österreich) eine neuartige Versuchanlage zur Prüfung von
Hochspannungs-Kabelanlagen entwickelt und erfolgreich getestet.

Benötigt werden solche Spannungsquellen zur Prüfung von neu
errichteten energietechnischen Anlagen wie etwa Energiekabeln,
Kraftwerke und Umspannwerke. Um solche auch für die
Hochspannungstechnik außergewöhnlich hohen Spannungen von mehreren
100.000 Volt auf den Baustellen zu erzeugen, müssen bislang große und
schwere Spannungsquellen herangeschafft werden. Das geht in der Regel
nur mit der Hilfe von 40-Tonnen-Sattelschleppern. Oftmals ist zudem
der Platz auf Baustellen zu eng und der noch nicht verfestigte
Untergrund ein Problem. Zur Eigenversorgung der Spannungsquelle wird
außerdem zusätzlich ein leistungsstarkes Dieselaggregat benötigt.

Kleiner und leichter dank extrem niedriger Stromfrequenz Die von
der TU Berlin und der Firma Baur entwickelte Lösung umgeht dieses
Problem, indem die erforderlichen hohen Spannungen nicht mit den
gewohnten 50 Hertz erzeugt werden, sondern mit einer extrem niedrigen
Frequenz (very low frequency, VLF) von nur 0,1 Hertz. Dabei wechselt
der Strom nicht 50 Mal in der Sekunde von Plus nach Minus - wie auch
der Strom aus der Steckdose -, sondern lediglich einmal in 10
Sekunden. Diese 500-fach geringere Frequenz führt zu einer
erheblichen Reduzierung der Baugröße und des Anlagengewichts. Der
Strombedarf wird reduziert, so dass kleinere und kostengünstigere
Dieselaggregate zur Eigenversorgung der Anlage benutzt werden können.
Mit einer solchen mobilen VLF-Anlage könnte man also in kürzerer Zeit
und mit erheblich geringerem Aufwand in verschiedenen Umspannwerken
neue Kabelanlagen testen.

Prototyp hat erste Tests bestanden Erste Ergebnisse mit einem
Prototypen der Versuchsanlage haben gezeigt, dass komplexe
Kabelanlagen der Energietechnik grundsätzlich auch mit einer 500-fach
geringeren Frequenz getestet werden können. Zu diesem Zweck wurde an
der TU Berlin unter der Leitung von Professor Kalkner eine aufwändige
Studie durchgeführt. Im hochspannungstechnischen Institut entstand
speziell für dieses Projekt eine eigene Hochspannungs-Kabelanlage mit
allen gängigen Komponenten. Diese Komponenten wurden unter anderem
vom Berliner Siemens-Werk bereitgestellt und auch dort vorab
getestet. Zur fachgerechten Montage der Einzelkomponenten konnten mit
der Firma CCC-GmbH-Berlin ebenfalls Experten aus Berlin gewonnen
werden.

Auch Aufspürung von Fehlern in Kabeln möglich Ebenfalls gelang das
Aufspüren künstlicher Kabelfehler, die zu Testzwecken in die
Kabelanlage eingebracht worden sind. Mit speziellen diagnostischen
Messungen konnte dabei eine gute Übereinstimmung zu Messungen mit der
eigentlichen Stromfrequenz von 50 Hertz festgestellt werden. Kleinere
Nachteile, etwa bei der Messempfindlichkeit, müssen dabei jedoch in
Hinblick auf die Vorteile bei Größe, Gewicht und Handhabbarkeit in
Kauf genommen werden. Die detaillierten wissenschaftlichen Ergebnisse
aller Messreihen werden zur Zeit der internationalen Fachwelt
vorgestellt und sollen durch weitere Studien untermauert werden.

Das Ziel: Konstruktion einer serienreifen Prüfanlage Für die nahe
Zukunft ist die Konstruktion einer serienreifen Prüfanlage
vorgesehen. Mit dieser dann noch einmal in Gewicht und Größe
reduzierten VLF-Spannungsquelle sollen erste Messungen im Netz der
Energieversorger durchgeführt werden. Hier gilt es, die
verantwortlichen Ingenieure von den Vorteilen der neuen Technik zu
überzeugen und die neuartige Technologie in die aktuellen
Vorschriftenwerke einzuarbeiten. Interesse ist bereits von Vattenfall
Berlin, aber auch aus dem asiatischen Raum bekundet worden.

Weitere Informationen auch im Internet unter:
http://ihs.ee.tu-berlin.de
http://www.baur.at
http://www.ccc-gmbh-berlin.de
http://www.siemens.com/ptd

Kontakt:
Dipl.-Ing. Volker Bergmann
Institut für Energie- und Automatisierungstechnik der TU Berlin
Tel.: 030/314-23394,
Fax: -21142
E-Mail: bergmann@ihs.ee.tu-berlin.de

Dr.-Ing. Kay Rethmeier
HV Engineering der Baur Prüf- und Messtechnik GmbH (Sulz, Österreich)
E-Mail: k.rethmeier@baur.at

Berlin, 17. Juli 2006

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