Energietransport vom Norden in den Süden: Verbundprojekt ALLEE startet unter Federführung der Rostocker Universität

Ein Gesamtfördervolumen von etwa 1,7 Mio. Euro wird dafür bereitgestellt. ALLEE – dahinter steht Langzeitstabile Aluminiumlegierungen für elektrische Verbindungen. Die Projektkoordination obliegt dem Lehrstuhl für Werkstofftechnik an der Rostocker Universität.

Durch den Ausbau der regenerativen Energien, insbesondere der Windenergie im dünn besiedelten Norden Deutschlands muss in den kommenden Jahren zunehmend Elektroenergie in Richtung des bevölkerungsreichen Südens transportiert werden.

Die derzeitige Netzstruktur erreicht dabei die Grenzen der physikalischen Belastbarkeit. Neue Trassen über mehre 1000 km müssen errichtet und/oder bestehende Trassen modifiziert werden.

Zudem erhöht sich die Belastung der Netzknotenpunkte und damit der bestehenden Schaltanlagen, wobei die hohe Versorgungssicherheit in Deutschland nicht beeinträchtigt werden darf.

Eine wesentliche Strategie zur Bewältigung dieser Herausforderungen stellt der Ersatz von Kupfer durch Aluminium bei der Neukonstruktion von Bauelementen in der Elektroenergietechnik dar. Aluminium ist preiswerter und leichter als Kupfer und besitzt eine höhere dichtebezogene elektrische Leitfähigkeit.

Dabei werden derzeit häufig Aluminiumlegierungen aus dem Bereich des Leichtbaus eingesetzt, die eine relativ hohe elektrische Leitfähigkeit besitzen.

Die mechanischen Eigenschaften und besonders die Kriechfestigkeit sind dabei nicht auf die Temperaturen der Leiter in der Elektroenergietechnik eingestellt. Für den sicheren und zuverlässigen Betrieb der Energieanlagen ist es notwendig, dass sich die bei der Berechnung verwendeten Materialparameter abhängig von der Zeit nicht unzulässig ändern.

Wird dies nicht berücksichtigt, kann sich beispielsweise bei Schraubenverbindungen mit Stromschienen die Verbindungskraft abbauen. Damit erhöhen sich die Verlustleistung und die Temperatur der Verbindung, bis diese ausfällt. Ziel des Projekts ist es daher, hoch leitfähige und gleichzeitig kriechfeste Aluminiumlegierungen für Betriebsmittel und deren Einsatzbedingungen in der Energieelektrotechnik zu entwickeln.

Kontakt:
Universität Rostock
Lehrstuhl für Werkstofftechnik
Prof. Dr.-Ing. habil. Olaf Keßler
Tel: (0381) 498 – 9470
olaf.kessler@uni-rostock.de

Im Verbundprojekt sind folgende Projektpartner beteiligt:
Projektleitung/-koordination
Universität Rostock
Lehrstuhl für Werkstofftechnik
Prof. Dr.-Ing. habil. Olaf Keßler

Universität Rostock
Lehrstuhl für Hochspannungs- und Hochstromtechnik
Prof. Dr.-Ing. Thomas Schoenemann

TU Dresden
Lehrstuhl für Hochspannungs- und Hochstromtechnik
Prof. Dr.-Ing. Steffen Großmann

RWTH Aachen
Institut für Metallkunde und Metallphysik
PD Dr. Volker Mohles

Hydro Aluminium Rolled Products GmbH, F&E
Bonn
Prof. Dr. Jürgen Hirsch

Gesellschaft für Technische Thermochemie und –physik mbH
Herzogenrath
Prof. Dr. Klaus Hack