2022-08-01  –  2025-07-31

277.345,18 EUR

Technische Universität Darmstadt - Zentrum für Konstruktionswerkstoffe - Staatliche Materialprüfungsanstalt Darmstadt - Fachgebiet und Institut für Werkstoffkunde, Darmstadt, Hessen

03EE5120D

Konventionelle Kraftwerkstechnik - Komponentenentwicklung [EA1312]

01247566/1  –  Mat4H2Turbine - Validierung des innovativen Werkstoffes A286mod für den Einsatz in zukünftig wasserstoffbefeuerten Gasturbinen

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)

Energie

Im Rahmen der Ertüchtigung der Gasturbinen zur Nutzung von regenerativ erzeugtem Wasserstoff stellen sich umfangreiche werkstofftechnische Fragestellungen. Diese umfassen einerseits den Bereich der Speicherung und des Transportes, andererseits aber auch den Bereich der Verbrennung und der dahinter geschalteten Aggregate. Im Rahmen der Umstellung des Verbrennungsprozesses von Methan (CH4) auf 100 % regenerativen Wasserstoff (H2), kommt es zu einer Erhöhung des Wasserdampfpartialdruckes in dem der Verbrennung nachgeschalteten Turbinenbereichen. Der aktuelle Erfahrungsbereich wird verlassen. Die Erhöhung des Wasserdampfpartialdruckes kann in Anlehnung an die Literatur bei den aktuell genutzten niedriglegierten, martensitischen Chromstählen zu einer Erhöhung der Korrosionsrate und folglich zu einer Reduzierung der Lebensdauer führen. Vor diesem Hintergrund hat die Siemens Energy ein Werkstoffkonzept erarbeitet, das unter den korrosionsfördernden Bedingungen beständig sein soll, den A286mod. Das Ziel des Vorhabens ist es daher: - den Werkstoff im Anlieferzustand bezüglich der Verwendbarkeit zu bewerten, - belastbare Auslegungskurven für den neuen Werkstoff A286mod zu generieren, - und die Beständigkeit des Werkstoffes A286mod unter den zukünftigen Betriebsbedingungen darzulegen. - Zum Schluss sollen praxisnahe Versuche das Vorhaben abschließen. Zur Umsetzung des Vorhabens wurde von der Siemens Energy, mit Hilfe des Werner von Siemens Centers, ein Konsortium mit den nachfolgenden Partnern aufgebaut: - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), - Institut für Werkstoffkunde der TU Darmstadt (TUDa) und - Fraunhofer Institut für Werkstoffmechanik (IWM)