Verbundvorhaben: OPTISYSKOM - Optimierung der Prozesse und Systeme sowie der Lebensdauer der Gesamtanlage und ihrer Komponenten; Teilvorhaben: 1.2a, 3.1a und 3.2a
Zeitraum
2020-04-01 – 2025-06-30
Bewilligte Summe
355.340,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE5034A
Leistungsplansystematik
Konventionelle Kraftwerkstechnik - Komponentenentwicklung [EA1312]
Verbundvorhaben
01202162/1 – OptiSysKom - Optimierung der Prozesse und Systeme sowie der Lebensdauer der Gesamtanlage und ihrer Komponenten
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)
Förderprogramm
Energie
Gasturbinenbasierte Energiewandlungsanlagen sind im kombinierten GuD-Prozess sowie in wärmegeführten KWK-Anlagen das Rückgrat der Energiewende. Durch das hohe Flexibilitätspotenzial (z.B. Start- und Stopp Zyklen, Teillastbetrieb, Off-Design Betrieb) und den hohen Wirkungsgrad des gekoppelten Prozesses tragen sie dazu bei, die fluktuierende Erzeugung aus dem stetig steigenden Anteil der erneuerbaren Energien zu kompensieren. Gas- und Dampfturbinen leisten im kombinierten Prozess somit einen wichtigen Beitrag zur Optimierung komplexer Gesamtenergiesysteme mit hohen Anforderungen an Flexibilität, Versorgungssicherheit und Wirtschaftlichkeit. Neben den flexiblen Fahrweisen bieten sie zusätzliche Optionen zur Unterstützung der Sektorenkopplung und für den Einsatz alternativer Kraftstoffe aus Power-to-X Anwendungen (z.B. steigende Anteile von Wasserstoff aus erneuerbaren Energien, synthetisches Methan, …). Sie gewährleisten somit nicht nur eine sichere und zuverlässige Stromerzeugung, sondern tragen aufgrund der effizienteren Brennstoffausnutzung zur Senkung von Treibhausgasemissionen und Stickoxiden bei. Die geforderte Flexibilität geht dabei aber bei den heutigen Turbomaschinen einher mit höherem Verschleiß, großen Wirkungsgradeinbußen im Teillastbereich und einer verkürzten Lebensdauer. In den von der MAN Energy Solutions bearbeiteten Arbeitspaketen 1.2: 'Untersuchungen zum Einfluss der Oxidation und des Kriechens auf das bruchmechanische Verhalten', 3.1: 'Herstellung und aerodynamische Erprobung von additiv gefertigten Legierungen für neuartige Turbinenschaufeln' und 3.2: 'Thermo-fluiddynamisches Framework zur probabilistischen Auslegung von Gasturbinen' werden die Herausforderungen des Betriebs der Turbomaschinen im Verbund mit den Erneuerbaren und Stabilität, Lebensdauer und Effizienz im fluktuierenden Lastfolgebetrieb vertiefend angegangen.