2022-08-01  –  2025-07-31

462.872,05 EUR

Ruhr-Universität Bochum, Bochum, Nordrhein-Westfalen

03EE5117H

Konventionelle Kraftwerkstechnik - Komponentenentwicklung [EA1312]

01247773/1  –  DigITecT - Digitalisierung und interdisziplinäre Auslegungstechnologien von Turbomaschinen für die Energiewende

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)

Energie

Im Verbundvorhaben DigITecT (Digitalisierung und interdisziplinäre Auslegungstechnologien von Turbomaschinen für die Energiewende) werden technologische Fragestellungen adressiert, die im Mittelpunkt der Konzeptionierung und Realisierung neuer Turbomaschinen für den flexiblen Einsatz in Anwendungen für die Energiespeicherung und -Umwandlung stehen. Aus den in den neuen Kreisprozessen herrschenden Betriebsbedingungen (super- oder transkritische Zustände des Arbeitsmedium, Einsatz von dichten Gasen/Fluiden, Einsatz von Wasserstoff), die sich zur effizienten und preisgünstigen Energiespeicherung und -umwandlung eignen, ergeben sich für die Turbomaschinen im Verdichtungs- sowie im Expansionstrakt neue Arbeitsparadigmen und, dadurch, grundsätzlich neue Auslegungs- und Wartungsanforderungen. Diese können nur mit Hilfe einer durchgängigen Virtualisierung des gesamten Herstellungs- und Betriebsprozesses unter Bewahrung einer starken Interdisziplinarität bewältigt werden. In den vorgesehenen vier Hauptarbeitspaketen des Vorhabens DigITecT werden einerseits die technologischen Entwicklungen angestrebt, die zur Realisierung von Maschinen für den Einsatz in CO2- und H2-Kreisprozessen notwendig sind; andererseits, werden die zu diesem Zweck erforderlichen methodologischen Innovationen angegangen. Übergeordnetes Ziel des Hauptarbeitspaket 2.2 ist die Erweiterung der Auslegungssystematik der Verdichter und Turbinen, die in den Kreisprozessen der thermischen Speicherung eingesetzt werden, unter Berücksichtigung der Eigenschaften der Medien (CO2 und H2). Gegenstand dieses Antrages sind insbesondere die Arbeitspakete 2.2b 'Radialexpander in Energiespeicheranwendungen' und 2.3c 'Experimentelle und numerische Untersuchung des Einflusses der fertigungsbedingten Oberflächenqualität von Turbinenschaufeln auf die Turbinenperformance', wobei konkrete konstruktive Aspekte von radialen sowie axialen Expandern zur Nutzung mit super- und transkritischem CO2 und H2 ermittelt werden.