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Hochspannungs-Gleichstrom-Leitungen

HGÜ-Testzentrum lässt es blitzen

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HGÜ-Testzentrum © Dorothe Lunte​/​TU Dort­mund
Beim Forschungsauftrag „Schalt- oder Blitzstoß mit überlagertem DC-Offset“ geht es um neue Hochspannungs-Gleichstrom(DC)-Leitungen, die regenerativ erzeugten Strom von Nord- nach Süd­deutsch­land trans­por­tie­ren.

Der neue 15 Meter hohe Impuls­generator – links im Bild – und der 13 Meter hohe HVDC-Generator sind zentrale Bauteile einer aktuellen Testreihe im HGÜ-Zen­trum der TU Dort­mund. Dabei geht es auch um die Folgen bei extremen Wetterlagen, wenn Blitze bei­spiels­weise auf Hochspannungsleitungen treffen oder starker Wind, Vereisung und Schneefall aufkommen.

Die im HGÜ-Testzentrum der TU Dort­mund bearbeiteten Projekte liegen im Bereich der Stromnetze. Diese müssen zunehmend Strom aus regenerativen Quellen trans­por­tie­ren, der sehr schwankend erzeugt wird. Hinzu kommt, dass grenzüberschreitender Energiehandel zunimmt. Diesen neuen He­raus­for­de­run­gen müssen die Netze standhalten. Sie müssen sicher und zuverlässig betrieben wer­den kön­nen, alle Netzkomponenten müssen aufeinander ab­ge­stimmt wer­den.

„Schalt- oder Blitzstoß mit überlagertem DC-Offset“ lautet der Forschungsauftrag. Konkret geht es um neue Hochspannungs-Gleichstrom(DC)-Leitungen, die regenerativ erzeugten Strom von Nord- nach Süd­deutsch­land trans­por­tie­ren. Diese Energie fließt über Leitungen, die an hohen Masten hängen oder in der Erde verlegt wer­den.

Wie müssen die Leitungen, die zu­künf­tig Spannungen bis zu 500.000 Volt und mehr trans­por­tie­ren sollen, nachhaltig isoliert sein? Was passiert, wenn ein Blitz in solch eine Leitung einschlägt? Wie müssen die dann folgenden Spannungsimpulse verarbeitet wer­den? Wie kann man so ein System ohne große Schäden trennen und wieder verbinden? Bekannt sind die Aus­wir­kungen von her­kömm­li­chen Impulsformen. Im HGÜ wer­den dazu Vergleiche zu den neuartigen zeitlich langen Impulsformen in Gleichstromnetzen durch­ge­führt. „Diese Untersuchungen gab es bislang so nicht“, sagt Joachim Berns vom Bereich für Hoch­spannungs­technik der Fa­kul­tät für Elek­tro­tech­nik und In­for­ma­tions­tech­nik unter Leitung von Prof. Frank Jenau.

Mann im HGÜ-Testzentrum © Dorothe Lunte​/​TU Dort­mund
Joachim Berns vom Bereich für Hoch­spannungs­technik der Fa­kul­tät für Elek­tro­tech­nik und In­for­ma­tions­tech­nik im HGÜ-Zen­trum der TU Dort­mund.

Die für diese Fragen erforderliche Impulsprüftechnik mit Gleichstrom-Kopplung ist bislang nicht kom­mer­zi­ell zu erwerben. Gründe dafür sind die engen Zeitfenster, in denen die Tech­nik für die Über­tra­gung riesiger Strom­mengen „stehen“ muss, damit die Energie­wende gelingt und Ökostrom aus Nord­deutsch­land zu Verbrauchern in Süd­deutsch­land kommt. Konventionelle Impulsgeneratoren, die bislang die Blitze und andere Impulse erzeugten, kön­nen den besonderen prüftechnischen An­for­der­ungen nicht gerecht wer­den. Mit dem Versuchsaufbau im HGÜ kön­nen Schaltimpulse nachgebildet wer­den, die in zukünftigen Höchstspannungs-Gleichstromleitungen auf­tre­ten wer­den.

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Der Campus der TU Dort­mund liegt in der Nähe des Autobahnkreuzes Dort­mund West, wo die Sauerlandlinie A45 den Ruhrschnellweg B1/A40 kreuzt. Die Abfahrt Dort­mund-Eichlinghofen auf der A45 führt zum Campus Süd, die Abfahrt Dort­mund-Dorstfeld auf der A40 zum Campus-Nord. An beiden Ausfahrten ist die Uni­ver­si­tät ausgeschildert.
Für E-Autos gibt es eine Ladesäule am Campus Nord, Vo­gel­pothsweg.

Direkt auf dem Campus Nord befindet sich die S-Bahn-Station „Dort­mund Uni­ver­si­tät“. Von dort fährt die S-Bahn-Linie S1 im 20- oder 30-Minuten-Takt zum Hauptbahnhof Dort­mund und in der Gegenrichtung zum Hauptbahnhof Düsseldorf über Bochum, Essen und Duisburg. Außerdem ist die Uni­ver­si­tät mit den Buslinien 445, 447 und 462 zu erreichen. Eine Fahrplanauskunft findet sich auf der Homepage des Verkehrsverbundes Rhein-Ruhr, außerdem bieten die DSW21 einen interaktiven Liniennetzplan an.
 

Zu den Wahrzeichen der TU Dort­mund gehört die H-Bahn. Linie 1 verkehrt im 10-Minuten-Takt zwischen Dort­mund Eichlinghofen und dem Technologiezentrum über Campus Süd und Dort­mund Uni­ver­si­tät S, Linie 2 pendelt im 5-Minuten-Takt zwischen Campus Nord und Campus Süd. Diese Strecke legt sie in zwei Minuten zurück.

Vom Flughafen Dort­mund aus gelangt man mit dem AirportExpress innerhalb von gut 20 Minuten zum Dort­mun­der Hauptbahnhof und von dort mit der S-Bahn zur Uni­ver­si­tät. Ein größeres Angebot an inter­natio­nalen Flugverbindungen bietet der etwa 60 Ki­lo­me­ter entfernte Flughafen Düsseldorf, der direkt mit der S-Bahn vom Bahnhof der Uni­ver­si­tät zu erreichen ist.

Die Ein­rich­tun­gen der TU Dort­mund verteilen sich auf den größeren Campus Nord und den kleineren Campus Süd. Zudem befinden sich einige Bereiche der Hoch­schu­le im angrenzenden Technologiepark. Genauere In­for­ma­ti­onen kön­nen Sie den Lageplänen entnehmen.