Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mehr Effizienz, weniger CO²: Neuer Werkstoff für 700-Grad-Kraftwerke bereit für praktische Testphase

29.04.2010
ThyssenKrupp VDM hat gemeinsam mit E.ON und Hitachi Power Europe im Labor einen neuen Werkstoff entwickelt, der nach erfolgreicher Testphase ein wesentlicher Baustein für die Konstruktion fortschrittlicher 700-Grad-Kraftwerke sein wird.

Mit dieser neuen Technologie könnte die Effizienz von Kohlekraftwerken bei gleichzeitiger Reduktion des Kohlendioxid-Ausstoßes weiter verbessert werden. Die Steigerung des Wirkungsgrades neuer Kraftwerke wird durch die Erhöhung der Dampftemperatur im Kessel und der Turbine von 600 Grad (bei einem Druck von 250 bar) auf rund 700 Grad (350 bar) erreicht - eine Temperatur, der die heute im modernen Kraftwerksbau eingesetzten Materialien nicht dauerhaft standhalten würden. Insoweit kommt den von ThyssenKrupp VDM entwickelten Sonderstählen auf Nickelbasis eine Schlüsselrolle bei der Konstruktion des Kraftwerks der Zukunft zu.

In den Forschungslaboren der ThyssenKrupp VDM ist speziell für diesen Einsatzbereich ein bestehender Werkstoff mit deutlich verbesserten Eigenschaften weiterentwickelt worden. Der "Alloy 617 B occ" (optimised chemical composition) - entspricht bei ThyssenKrupp VDM dem Nicrofer 5520 occ - zeichnet sich durch hohe Festigkeit und Verformbarkeit (Duktilität) bei gleichzeitig guter Schweißbarkeit aus. In den Kraftwerken der kommenden Generation könnte er in Rohren, Ventilen und Verbindungsteilen sowie als Blech verwendet werden. Seine besonderen Eigenschaften erhält der Alloy 617 B occ aus drei Gründen: Er wird im Vakuum er- und umgeschmolzen, wodurch die Aufnahme unerwünschter Stoffe aus der Luft vermieden wird. Dann enthält der Werkstoff eine minimale Menge des Elements Bor, dessen Gehalt genau definiert und optimal eingestellt werden muss. Zum dritten werden die Gehalte an Molybdän und Kohlenstoff optimiert, um bei gleichbleibender Festigkeit die Schweißbarkeit zu verbessern. "Der Alloy 617 ist eine der am besten untersuchten Nickel-Legierungen und seit Jahrzehnten im Druckbehälterbau im Einsatz", sagt Ralf Husemann von Hitachi Power Europe. "Trotzdem sind bei uns Optimierungen der Werkstoffeigenschaften im Hinblick auf eine zusätzliche Betriebssicherheit beim A 617 occ durchgeführt worden. Betriebssicherheit ist bei Hitachi oberstes Gebot", ergänzt Husemann.

Der neue Hochleistungs-Werkstoff soll ab 2012 parallel zu weiteren Laboruntersuchungen in Versuchsanlagen erprobt werden. Die umfangreiche Erprobung der neuen Werkstoffe ist eine wichtige Voraussetzung für den Bau eines 700-Grad-Kraftwerks. Ein Vorläufer des jetzt optimierten Alloy 617 B occ ist bereits seit etwa fünf Jahren in verschiedenen Laboren und Versuchsanlagen erfolgreich getestet worden. Die Ergebnisse und Erfahrungen haben bei der Entwicklung des neuen Werkstoffes eine wichtige Rolle gespielt. "Zur Absicherung der Laboruntersuchungen ist es notwendig, Komponenten aus Nickellegierungen herzustellen und sie unter realen Bedingungen in Kraftwerken zu testen", betont Helmut Tschaffon, Leiter 700°C-F&E-Aktivitäten bei E.ON Energie. "Dazu gehört auch, dass die Werkstoffe den in einem Kraftwerk üblichen Betriebsbeanspruchungen wie An- und Abfahrvorgänge oder Lastwechsel standhalten."

"Wir gehen davon aus, dass sich die positiven Eigenschaften des Alloy 617 B occ in den Tests bestätigen werden und wir diesen Werkstoff bald vermarkten können", erklärt Dr. Jutta Klöwer, Leiterin Forschung und Entwicklung bei ThyssenKrupp VDM. "Damit sind wir dem Ziel, effizientere und CO²-arme Kraftwerke zu bauen, mit denen ein wesentlicher Beitrag zum Umweltschutz geleistet wird, erheblich näher gekommen." Und auch Tschaffon ist überzeugt, dass auf Grund dieser Entwicklung mit dem Bau von 700-Grad-Kraftwerken im Laufe dieses Jahrzehnts begonnen werden kann.

Ansprechpartner:
Volker Lindemann
ThyssenKrupp VDM
Telefon: +49 2392 55-2588
Telefax: +49 2392 55-2586
E-Mail: volker.lindemann(at)thyssenkrupp.com

Volker Lindemann | ThyssenKrupp VDM
Weitere Informationen:
http://www.thyssenkrupp-vdm.com

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Beton - gebaut für die Ewigkeit? Ressourceneinsparung mit Reyclingbeton
19.04.2017 | Hochschule Konstanz

nachricht Gelatine statt Unterarm
19.04.2017 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Im Focus: Wonder material? Novel nanotube structure strengthens thin films for flexible electronics

Reflecting the structure of composites found in nature and the ancient world, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have synthesized thin carbon nanotube (CNT) textiles that exhibit both high electrical conductivity and a level of toughness that is about fifty times higher than copper films, currently used in electronics.

"The structural robustness of thin metal films has significant importance for the reliable operation of smart skin and flexible electronics including...

Im Focus: Immunzellen helfen bei elektrischer Reizleitung im Herzen

Erstmals elektrische Kopplung von Muskelzellen und Makrophagen im Herzen nachgewiesen / Erkenntnisse könnten neue Therapieansätze bei Herzinfarkt und Herzrhythmus-Störungen ermöglichen / Publikation am 20. April 2017 in Cell

Makrophagen, auch Fresszellen genannt, sind Teil des Immunsystems und spielen eine wesentliche Rolle in der Abwehr von Krankheitserregern und bei der...

Im Focus: Tief im Inneren von M87

Die Galaxie M87 enthält ein supermassereiches Schwarzes Loch von sechs Milliarden Sonnenmassen im Zentrum. Ihr leuchtkräftiger Jet dominiert das beobachtete Spektrum über einen Frequenzbereich von 10 Größenordnungen. Aufgrund ihrer Nähe, des ausgeprägten Jets und des sehr massereichen Schwarzen Lochs stellt M87 ein ideales Laboratorium dar, um die Entstehung, Beschleunigung und Bündelung der Materie in relativistischen Jets zu erforschen. Ein Forscherteam unter der Leitung von Silke Britzen vom MPIfR Bonn liefert Hinweise für die Verbindung von Akkretionsscheibe und Jet von M87 durch turbulente Prozesse und damit neue Erkenntnisse für das Problem des Ursprungs von astrophysikalischen Jets.

Supermassereiche Schwarze Löcher in den Zentren von Galaxien sind eines der rätselhaftesten Phänomene in der modernen Astrophysik. Ihr gewaltiger...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

3. Bionik-Kongress Baden-Württemberg

24.04.2017 | Veranstaltungen

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungen

Baukultur: Mehr Qualität durch Gestaltungsbeiräte

21.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer HHI mit neuesten VR-Technologien auf der NAB in Las Vegas

24.04.2017 | Messenachrichten

Leichtbau serientauglich machen

24.04.2017 | Maschinenbau

Daten vom Kühlgerät in die Cloud

24.04.2017 | HANNOVER MESSE