2021-07-01  –  2024-06-30

334.445,88 EUR

Materialprüfungsanstalt Universität Stuttgart, Stuttgart, Baden-Württemberg

03EE5069G

Fortgeschrittene Kraftwerkssysteme - Kraftwerke mit Null Emissionen [EA1325]

01232326/1  –  TurboGruen - Turbomaschinen für Energiespeicher und grüne Brennstoffe

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)

Energie

Thermische Kraftwerke bleiben selbst in einer von regenerativer Energieerzeugung geprägten Struktur unverzichtbar, um Schwankungen der volatilen Energieträger Sonne und Wind zu kompensieren. Speziell gekoppelte Anlagen (GuD und KWK), die sich durch ihre hohe Brennstoffausnutzung bei der Bereitstellung von Wärme und Strom auszeichnen, sollen im Zuge der neu etablierten nationalen Wasserstoffstrategie zukünftig mit grünem Wasserstoff betrieben werden, der langfristig bei der regenerativen Energieerzeugung überschüssig sein wird. Ziel des Projekts ist es, zu prüfen, inwieweit dem Brenngas zugesetzte Inhibitoren, beispielsweise Sauerstoff, die Wasserstoffaufnahme bei austenitischen Stählen und bei Nickelbasislegierungen während des Betriebs verzögern bzw. verhindern können. Für Stähle mit ferritischem Grundgefüge ist bekannt, dass deren mit dem Luftsauerstoff gebildete Oxidschicht auf der Oberfläche die Adsorption und Absorption des Wasserstoffs unterbindet und damit die Wasserstoffaufnahme beeinflusst - solange die Oxidschicht stabil und nicht verletzt ist. Die in diesem Teilprojekt betrachteten Komponenten sind während des Betriebs hohen Temperaturen ausgesetzt. Dies hat zur Folge, dass die Wasserstoffaufnahme begünstigt wird und auch die Wasserstofflöslichkeit im Werkstoff zunimmt. Beim Abkühlen der Komponenten können folglich Zustände vorliegen, die hohe Wasserstoffgehalte aufweisen die sogar über der Sättigungsgrenze bei Raumtemperatur liegen können.