2017-05-01  –  2022-01-31

388.008,86 EUR

Hochschule für angewandte Wissenschaften Landshut, Landshut, Bayern

03ET7077C

Fortgeschrittene Kraftwerkssysteme - Kraftwerke mit Null Emissionen [EA1325]

01167149/1  –  FeAl-GuD

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)

Energie

Im Zuge der Umstellung der Stromerzeugung in Deutschland, weg von grundlastfähigen Kohle- und Atomkraftwerken, hin zu erneuerbaren Energien, wird das Thema Netzstabilität in Zukunft immer mehr im Fokus stehen. Gas- und Dampf-Kraftwerke (GuD-Kraftwerke) sind ideal geeignet, Schwankungen bei den erneuerbaren Energien flexibel, teillastfähig aber gleichzeitig hocheffizient auszugleichen. Für diese Kraftwerke werden in den hinteren Stufen der Gasturbine meist Nickel-Basislegierungen, sowie in den vorderen Dampfturbinenstufen jeweils überwiegend hochlegierte Chrom-Stähle verwendet. Eine kostengünstige Alternative zu diesen hochpreisigen strategischen Werkstoffen können intermetallische Verbindungen auf Basis von Fe-Al (Eisenaluminid) darstellen. Um das Potential der Werkstoffgruppe FeAl auszunutzen, soll mittels Kornfeinung die Raumtemperaturduktilität dieser Legierungsklasse gesteigert werden. Weiterhin sollen Gießverfahren genutzt werden, welche vor dem Anwendungshintergrund auch als das wirtschaftlichste Verfahren angesehen werden müssen. Das LLK übernimmt die Untersuchung der mechanischen Eigenschaften der von Access entwickelten feinkörnigen FeAl-Legierungen. Hierzu zählen die Bestimmung des spröd-duktil Überganges, Kriechversuche und das LCF bzw. TMF Verhalten der Legierungen. Weiterhin werden die Gefüge vor und nach den Versuchen und potentielle Schädigungsmechanismen bestimmt (z.B. Risspfad, Porenbildung). Die Projektarbeiten am LLK sind in AP 4 gegliedert und in 4 Unterarbeitspakete wie folgt unterteilt: AP4.1 Zugversuche: Dienen der Bestimmung der temperaturabhängigen mechanischen Eigenschaften. AP4.2 Kriechversuche: Bei Temperaturen von 650°C, 700°C und 720°C. AP4.3 LCF/TMF Versuche: Isotherm zur Vergleichbarkeit der Legierungen bei 650°C. Für die potentiell beste Legierung auch bei 700, 750°C. Für diese Legierung sollen zusätzlich TMF Versuche bei Temperaturen zwischen 300 und 650°C ausgeführt werden. AP 4.4 Validierung am Prototypen.