Methodische Ableitung von Verfahren zur diagnostischen Analyse von Mittelspannungskomponenten durch Anwendung von Systemen zur künstlich beschleunigten Alterung

Doktorand / Doktorandin Ann-Catrin Uhr-Müller
Zeitraum 01.08.2017 - 01.10.2027
Wissenschaftlich betreuende Person HS-Coburg Prof. Dr.-Ing. Christian Weindl
Einrichtungen Hochschule Coburg
Promotionszentrum Nachhaltige und Intelligente Systeme (NISys)
Fakultät Elektrotechnik und Informatik (FEI)
Wissenschaftlich betreuende Person (extern) THWS Promotionszentrum NISYS | Prof. Dr. Jürgen Hartmann

Kurzzusammenfassung

Im Fokus der Promotion steht die Analyse und Bewertung der Alterungsprozesse von Papier-Masse-Kabeln. Dieser Kabeltyp wurde bis in die 1980er-Jahre verbaut und ist für die Versorgungssicherheit elektrischer Mittelspannungsnetze immer noch von zentraler Bedeutung. Viele dieser Kabel erreichen bald ihre (vom Hersteller vorgegebene) maximale Lebensdauer bzw. haben diese bereits überschritten. Ihr tatsächlicher Zustand variiert jedoch stark – insbesondere in Abhängigkeit von thermischen Belastungen.

 Zur Analyse des Alterungsverhaltens wurde ein experimenteller Versuchsaufbau entwickelt. In diesem werden neue und vorgealterte Kabelprüflinge unter realitätsnahen, aber beschleunigten Bedingungen künstlich-beschleunigt gealtert. Ziel ist eine genauere Diagnose der Papier-Masse-Kabel sowie die Entwicklung lastabhängiger Alterungsmodelle, die eine präzisere Einschätzung der verbleibenden Lebensdauer ermöglichen und die gezielte Nutzung bestehender Infrastruktur unterstützen.

Die Modelle basieren auf umfangreichen Messdaten und kombinieren elektrische, strukturelle und statistische Auswertungen. Sie leisten damit einen Beitrag zu nachhaltigem Asset Management und einer zukunftsorientierten Netzbewirtschaftung. In Anbetracht der Herausforderungen der Energiewende schließt die Arbeit eine bestehende Forschungslücke im Bereich der vorausschauenden Instandhaltung alternder Netzinfrastrukturen.

Das Projekt wurde unter anderem in folgenden Artikeln vorgestellt:

Für eine wissenschaftliche Veröffentlichung wurde Frau Uhr-Müller mit dem IEEE Young Professionals Students Best Paper Award ausgezeichnet – eine besondere Würdigung der wissenschaftlichen Qualität ihrer Arbeit.
Zusätzlich wurde die Forschungsleistung von Frau Uhr-Müller im Rahmen des BayWISS-Preises 2024 für herausragende und zukunftsweisende Forschung besonders geehrt.