Ruhige Hände und volle Konzentration waren heute Morgen von den beiden Kranführern in Kielseng am Forschungsstandort der Hochschule Flensburg gefragt. Mit zwei Schwerlastkränen wurde in Millimeterarbeit ein nagelneuer, 12,6 Tonnen schwerer MTU-Gasmotor vom LKW-Auflieger in die Großmotorenhalle gehoben.
Die Kosten des Gasmotors: mehr als 700.000 Euro. Auf massiven Stahlrollen wurde anschließend das schwere Aggregat auf den endgültigen Standplatz gerollt. Von Januar 2021 an soll dann der Motor für Forschung eingesetzt werden.
Mit dem vom BMBF geförderten Projekt „GrinSH – Grenzland INNOVATIV Schleswig-Holstein“ in Höhe von insgesamt 7,6 Mio. Euro verfolgt die Hochschule Flensburg seit 2018 den Ausbau des Technologie- und Wissenstransfers in der Region. Insbesondere mit der Schaffung von Laboren und Ausstattung, die diesem Ziel dienen, geht es darum, Innovationen und Entwicklungen in unterschiedlichen Themenfeldern voranzutreiben. Das Teilprojekt, um das es hier geht, ist dem Bereich der Energiewendebegleitforschung zuzuordnen.
Unter der Leitung von Prof. Dr. Clemens Jauch und Prof. Dr. Michael Thiemke befassen sich die Wissenschaftler*innen im Rahmen dieses Teilvorhabens 3 „Innovative Beiträge zur nachhaltigen Energienutzung in Schleswig-Holstein" mit der Netzintegration von Windenergieanlagen (WEA). Aufgrund der bisher gewonnenen Erkenntnisse gilt es als sicher, dass Windenergieanlagen ein großes Potential aufweisen, um Netzstützung zu gewährleisten und netzstabilisierende Aufgaben im Falle von Störfällen im Netz zu übernehmen. Eine vielversprechende Alternative zu der nur begrenzt durchführbaren Feldforschung bieten Untersuchungen an einem Teststand.
Das Projektteam um Jauch/Thiemke entwickelt zum Test von Leistungseinspeisung ins Netz einen Windenergieanlagenemulator. Der bedeutendste Unterschied zwischen diesem WEA-Emulator und anderen WEA-Prüfständen ist die Verwendung eines Gasmotors als Antrieb. Der Gasmotor simuliert das aerodynamische und strukturdynamische Verhalten der WEA auf die Drehzahl des Generators, ohne dazu Energie aus dem Stromnetz zu beziehen. Auf diese Weise speist der WEA-Emulator Energie in das Netz ein und erzeugt dadurch eine Leistungseinspeisung und Energiebilanz im Netz vergleichbar einer realen WEA.
Der Windenergieanlagenemulator wird voraussichtlich Anfang 2021 in Betrieb genommen. Im Anschluss ist eine Nutzung als Forschungs- und Transferplattform für Kooperationen zwischen Industrie und Wissenschaft vorgesehen. Von der Firma VEM in Dresden wurde zudem der Asynchrongenerator mit einem Gewicht von 4600 kg fertiggestellt. Das Besondere an diesem Generator ist, dass er wassergekühlt ist, hierdurch eine recht schlanke Form hat und dennoch gut 1200 kW an Strom erzeugen kann. Der Bau des Generators erfolgte im Unterauftrag durch die Firma Emotron, die zu dem Generator auch die benötige Leistungs- und Steuerungselektronik liefert.
Die Aufgabe des Generators wird es natürlich nicht sein, Wasser zum Kochen zu bringen, sondern zu prüfen, wie sich ein Windrad im Netzbetrieb verhält und wie es die Fähigkeiten der Großkraftwerke übernehmen kann. Da im Labor kein Wind weht, wird diese Aufgabe durch den Motor der Firma MTU übernommen, der mit Gas betrieben wird und damit den Generator antreibt. Der gewonnene Strom wird ins Netz der Stadtwerke Flensburg eingespeist.
Für den maritimen Forschungsbereich der Schiffstechnik dient der neue Gasmotor darüber hinaus der Erforschung und Erprobung regenerativer Kraftstoffe wie dem synthetischem Gas für den Einsatz in der Seeschifffahrt und weiterer Energiesysteme am Forschungsstandort Kielseng 15a in Flensburg.
