2015-11-01  –  2016-07-31

1.604.483,00 EUR

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

03ET7075

Fortgeschrittene Kraftwerkssysteme - Kraftwerke mit Null Emissionen [EA1325]

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)

Energie

Ziel des geplanten Vorhabens ist der Aufbau und die Nutzung neuer Charakterisierungsmethoden für thermische Energiewandlungssysteme und große stationäre Speicher. Neuentwicklungen im Bereich der Rasterelektronenmikroskopie erlauben neben höchster Auflösung ein erweitertes Analysenspektrum mittels fensterloser EDX Detektoren, so dass die Qualität der Analysenergebnisse leichter Elemente wie C, N verbessert wird und zusätzlich Lithium analytisch mittels EBSD rasterelektronenmikroskopisch nachweisbar wird und quantifiziert werden kann. Mittels Hochtemperaturröntgenbeugung sollen die Oxidschichten auf Hochtemperaturwerkstoffen für Dampfkraftwerke und Gasturbinen in Abhängigkeit von der Betriebstemperatur in kontrollierten Atmosphären untersucht werden, ebenso die Beläge, deren Zusammensetzung stark mit der Temperatur variieren kann bei verschiedenen Betriebszuständen des Kessels. Im Rahmen des beantragten Vorhabens sollen Geräte beschafft und aus Eigenmitteln des Antragstellers aufgebaut werden, um die Schädigungsinitiierung und die Schädigungsentwicklung von thermisch- mechanisch hochbeanspruchten Komponenten der Kraftwerkstechnik bei hohen thermischen Zyklen und Lastwechseln zu untersuchen mittels hochauflösender Methoden, die es ermöglichen, lokal starke Verformungen rasterelektronenmikroskopisch zu identifizieren und mittels AFM und EBSD quantitativ zu analysieren. Ein neuartiger EDX Zusatz ermöglicht erstmals, mittels EDX Lithium in elektrochemischen Speichermaterialien quantitativ nachzuweisen. Diese Analysenmethode soll implementiert und im Rahmen laufender Vorhaben untersucht werden. Mittels temperaturabhängiger Röntgendiffraktometrie lassen sich temperaturabhängige Phasenumwandlungen in nahezu allen Werkstoffen der Energietechnik identifizieren.