Verbundvorhaben: Mat4H2Turbine - Validierung des innovativen Werkstoffes A286mod für den Einsatz in zukünftig wasserstoffbefeuerten Gasturbinen; Teilvorhaben: Verwendbarkeit von A286mod in Gasturbinen
Zeitraum
2022-08-01 – 2025-07-31
Bewilligte Summe
278.607,20 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE5120A
Leistungsplansystematik
Konventionelle Kraftwerkstechnik - Komponentenentwicklung [EA1312]
Verbundvorhaben
01247566/1 – Mat4H2Turbine - Validierung des innovativen Werkstoffes A286mod für den Einsatz in zukünftig wasserstoffbefeuerten Gasturbinen
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)
Förderprogramm
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 denen der Verbrennung nachgeschalteten Turbinenbereiche. 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 einen Werkstoffkonzept erarbeitet, das unter den korrosionsfördernden Bedingungen beständig sein soll, den A286mod. Das Ziel des Vorhabens ist es: - den Werkstoff A286mod, welcher erstmals bei der Saarschmiede Freiformschmiede GmbH hergestellt wird, im Anlieferzustand bezüglich der Verwendbarkeit als Rotorwerkstoff in Gasturbinen zu bewerten, - belastbare Auslegungskurven für den neuen Werkstoff zu generieren sowie - die Beständigkeit des Werkstoffes unter den zukünftigen Betriebsbedingungen darzulegen. - Abschließend sollen praxisnahe Versuche den erfolgreichen Abschluss des Vorhabens belegen. 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 (TU Da) und - Fraunhofer Institut für Werkstoffmechanik (IWM).