Verbundvorhaben: TurboHyTec - Turbomaschinen für Hydrogen Technologien; Teilvorhaben: 1.2 und 4.3c - Laufräder und Rotoren für Wasserstoffverdichtung und probabilistische Auslegung von Turbinen
Zeitraum
2023-12-01 – 2026-11-30
Bewilligte Summe
473.396,02 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE5159C
Leistungsplansystematik
Konventionelle Kraftwerkstechnik - Komponentenentwicklung [EA1312]
Verbundvorhaben
01255845/1 – TurboHyTec - Turbomaschinen für Hydrogen Technologien
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)
Förderprogramm
Energie
Das Vorhaben unterteilt sich in zwei Teilvorhabensarbeitspakete (TAP). Im TAP1.2 werden Radialverdichterlaufräder (Laufrad) für die Wasserstoffverdichtung erforscht. Im TAP4.3 werden Methoden zur probabilistischen Auslegung von Turbine weiterentwickelt. TAP1.2: Bei (für die Verdichtung von H2 erforderlichen) höchsten Umfangsgeschwindigkeiten an Radialverdichterlaufrädern stoßen H2-beständige metallische Werkstoffe an ihre Grenzen. Faser-Kunststoff-Verbunde (FKV) mit ihren herausragenden dichtebezogenen mechanischen Eigenschaften in Kombination mit hoher medialer Beständigkeit bieten hier das Potential, Laufräder mit gesteigerten Umfangsgeschwindigkeiten zu realisieren. Im Rahmen des Vorhabens ist eine ist eine industrialisierbare Differentialbauweise eines Laufrades zu erarbeiten und deren Funktionsfähigkeit virtuell nachzuweisen. Anschließend werden sechs prüffähige Laufräder gefertigt und in Schleuderprüfungen bis zum Versagen getestet. TAP4.3:Um die bestehenden und zukünftigen Anlagen unter den geänderten Anforderungen weiterhin sicher und effizient betreiben zu können, ist eine genaue Bewertung des Lebensdauerverbrauchs notwendig. Probabilistische Methoden ermöglichen es, Unsicherheiten bei der Berechnung des Lebensdauerverbrauchs direkt einfließen zu lassen. In diesem Vorhaben sollen die probabilistischen Methoden zur Auslegung von Turbinenbauteilen weiterentwickelt werden. Dabei sollen die Bauteile möglichst lastgerecht gestaltet werden, um demzufolge Material und Gewicht zu sparen. Dies wiederum führt zu Energieeinsparung im Betrieb der Turbine und somit niedrigere CO2-Ausstoß. Neben der Entwicklung bzw. Anwendung geeigneter Methoden aus dem Bereich der Probabilistik steht ebenfalls die Adaption und Applikation der Verfahren auf ingenieurtechnische Problemstellungen im Vordergrund.