2016-12-01  –  2017-10-31

592.539,00 EUR

Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Energie- und Klimaforschung, Werkstoffstruktur und -eigenschaften (IEK-2), Jülich, Nordrhein-Westfalen

03ET7088

Fortgeschrittene Kraftwerkssysteme - Kraftwerke mit Null Emissionen [EA1325]

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)

Energie

Die Entwicklung von Lebensdauer- und Schädigungsmodellen von Korrosionsschutzschichten und Strukturwerkstoffen in der Kraftwerkstechnik erfordert die Kenntnis lokaler physikalischer und mechanischer Materialeigenschaften sowohl von Phasenbestandteilen und Ausscheidungen im Werkstoff, als auch in der Umgebung von Anrissen, um die Ursachen der Rissbildung zu ermitteln. Gefügeänderungen infolge von Korrosion, Interdiffusion zwischen Schicht und Grundwerkstoff sowie in Schweißverbindungen sind prädestinierte Bereich der Schädigung, die besonders durch zyklische thermische und mechanische Belastungen bevorzugte Bereiche der Schädigung darstellen bei häufigen Lastwechseln und Starts. Entscheidend für die Lastwechselfestigkeit eines beschichteten oder unbeschichteten Werkstoffs ist es, inwieweit und wie schnell thermisch bedingte lokal besonders hohe Spannungen soweit abgebaut werden können, dass Rissbildung und – Wachstum möglichst lange verhindert werden können. Die für die Modellierung erforderlichen lokalen Eigenschaften können mittels des beantragten Hochtemperaturnanoindenters bis 950 °C bestimmt werden. Das Gerät soll in 2016 beschafft werden und für laufende und in der Beantragung befindliche BMWi- geförderte Vorhaben eingesetzt werden, um die Anforderungen und Belastungen an lastflexible Kraftwerke besser modellmäßig beschreiben zu können. Dadurch werden die Schädigungsmechanismen besser verstanden und können erheblich genauer numerisch vorhergesagt werden. Dies unterstützt die Ziele der Bundesregierung im Bereich der Energiewende nachhaltig.