Wie Shell MIDEL 7131 in den 1970er Jahren weltweit in Betrieb ging

Die Argumente für Esterflüssigkeiten klingen nach Energiewende, Brandschutzkonzept und moderner Umweltauflage. Tatsächlich sind sie über 45 Jahre alt. Ein Fachaufsatz aus dem Jahr 1979 zeigt, wofür Shell MIDEL 7131 ursprünglich entwickelt wurde – und wie wenig sich an den Beweggründen seither geändert hat.

Der Anlass: halogenierte Flüssigkeiten und ungelöste Brandlasten

Verfasser des Aufsatzes „New Dielectric Fluids for Power Engineering Applications“ war F. B. Waddington, Wissenschaftler bei M&I Materials und einer der Erfinder von Shell MIDEL. Er beschreibt zwei Entwicklungen, die sich Ende der 1960er Jahre abzeichneten. Zum einen wurde erkennbar, welchen ökologischen Schaden bestimmte halogenierte Verbindungen anrichten, die damals in Transformatoren und Kondensatoren als Isolierflüssigkeit dienten. Zum anderen wurden die Brand- und Explosionsgefahren mineralölbasierter Flüssigkeiten in einer sicherheitsbewussteren Zeit immer weniger hingenommen.

Den Ausschlag für die Markteinführung gab nach Waddingtons Darstellung aber nicht die allgemeine Einsicht, sondern der Druck aus konkreten Lastenheften: Betreiber verlangten von ihren Transformatorenherstellern einen Ersatz, der ohne Umbau und ohne Leistungsabschlag funktioniert.

Die ersten Anwender kamen aus Netz, Bahn und Luftfahrt

• Central Electricity Generating Board (CEGB), Großbritannien: gesucht war für bestimmte Transformatoren und zugehörige Betriebsmittel ein Ersatz für Pyrochlor – ausdrücklich ohne Herabstufung und ohne Änderung an den Geräten.
• AMTRAK, USA: die Bahngesellschaft brauchte ein Kühlmittel für Fahrzeugtransformatoren. Das zunächst eingesetzte amerikanische Silikonöl war als Askarel-Ersatz gescheitert, die französische Flüssigkeit Iralec war technisch tauglich, aber weiterhin halogeniert und damit nicht akzeptabel.
• Lucas Aerospace, Großbritannien: benötigt wurde eine ungiftige Kondensatorflüssigkeit, die die hohe Permittivität und die geringe Entflammbarkeit der Askarele erreicht.

In allen drei Fällen ging es nicht um ein grundsätzlich besseres Öl, sondern um eine Flüssigkeit, mit der sich bereits gebaute Anlagen weiterbetreiben lassen. Die polychlorierten Biphenyle, aus denen die Askarele bestanden, sind in Deutschland längst verboten; die Aufgabenstellung von damals kehrt heute beim Mineralöl wieder.

Nachfüllen statt neu beschaffen – schon 1979

Als typisches britisches Beispiel nennt Waddington einen aufliegermontierten 7-MVA-Gleichrichtertransformator des CEGB, der 1979 auf Shell MIDEL 7131 umgestellt wurde. Die Anforderungen an diese Einheit waren streng: keine Leistungsreduzierung, hohe Durchschlagfestigkeit und ausreichende Schmierwirkung für die Pumpen der Zwangskühlung. Shell MIDEL 7131 war nach seiner Darstellung die einzige Flüssigkeit, die alle drei Punkte gleichzeitig erfüllte. Das Verfahren, das heute unter dem Stichwort Retrofilling läuft, gehörte damit von Beginn an zum Produkt und ist keine spätere Zugabe.

Vom Einzelfall zum Serieneinsatz

Bei der Bahn blieb es nicht bei Versuchen. AMTRAK und SEPTA setzten Shell MIDEL 7131 ein, um PCB in ihren Fahrzeugtransformatoren zu ersetzen – auf einer erheblichen Zahl von Metroliner-Triebzügen und auf mehreren Güterlokomotiven der Baureihe G60. Bei den kanadischen Versorgern liefen parallel Umstellungsprogramme: Ontario Hydro in Mississauga und Quebec Hydro in Perth, Ontario. Dass Esterflüssigkeit im Schienenfahrzeug heute Normalfall ist, hat hier seinen Ursprung; die aktuelle Lage beschreibt unser Beitrag zu Transformatoren im Bahn- und Schienenverkehr.

Was davon heute noch trägt

Waddington rechnete damals damit, dass andere Länder dem britischen Beispiel folgen und ihre giftigen oder brennbaren Isolierflüssigkeiten ersetzen würden. Genau das ist eingetreten, nur mit verschobenem Anlass: Nicht mehr PCB steht zur Ablösung an, sondern Mineralöl in Gebäuden, in Wasserschutzgebieten und in dicht bebauten Lagen. Die Prüfsteine sind dieselben geblieben – kein Leistungsabschlag, keine Umkonstruktion, nachweisbare Eigenschaften. Heute sind sie in DIN EN 61099 für synthetische Ester und in DIN EN 62770 für natürliche Ester festgeschrieben. Die Grundlagen dazu fasst unser Beitrag Ester statt Mineralöl zusammen.

Wenn Sie einen Bestandstransformator auf Shell MIDEL 7131 umstellen wollen und wissen möchten, was das für Auslegung, Dichtungen und Genehmigung bedeutet: Sprechen Sie uns an, wir sehen uns Ihre Einheit an.