Thermisch hochbelastete, offenporige und gekühlte Mehrschichtsysteme für Kombi-Kraftwerke

Die Schonung der natürlichen Ressourcen ist bei der Bereitstellung elektrischer Energie eine der wichtigsten Herausforderungen der Zukunft. Ein wesentlicher Beitrag kann durch die Erhöhung der Effizienz von Kraftwerken und hier insbesondere von Kombi-Kraftwerken geleistet werden. Die Entwicklung der Wirkungsgrade konventioneller Kraftwerke und innovativer Kraftwerkskonzepte zeigt, dass für weitere Verbesserungen der Energie-ausnutzung erheblicher Forschungsbedarf auf den Gebieten der Werkstoffe und Prozessaus- legung .besteht. Heute erzielen moderne kombinierte Gas- und Dampfturbinen-Kraftwerke bei Feuerung mit Erdgas Gesamtwirkungsgrade von 58 %. Dabei werden mit etwa 1230ºC in Gasturbinen und maximal 600ºC in Dampfturbinen bereits Temperaturen erreicht, die die Belastungsgrenzen der eingesetzten Werkstoffe überschreiten, sodass nur über komplexe Kühlverfahren und anspruchsvolle konstruktive Lösungen ein sicherer und langlebiger Betrieb der Anlagen möglich ist. Der Sonderforschungsbereich "Thermisch hochbelastete, offenporige und gekühlte Mehrschichtsysteme für Kombi-Kraftwerke" hat sich zum Ziel gesetzt, die technischen und wissenschaftlichen Grundlagen zu schaffen, um in einem Kombi-Kraftwerk der Zukunft ab etwa dem Jahre 2025 Gesamtwirkungsgrade von rund 65 % zu erreichen. Dazu müssen Turbineneintrittstemperaturen von 1350º (ISO) in der Gasturbine und 650 bis 720ºC in der Dampfturbine verwirklicht werden. Diese Temperaturen sind nur durch die Entwicklung neuer Werkstofflösungen in Verbindung mit einer Effusionskühlung zu realisieren.

 

 




Excellenzcluster "Produktionstechnik"

Fortbildungsseminar: Löten Grundlagen und Anwendungen

PVD- / CVD- Dünnschichttechnologie

12. Aachener Oberflächentechnik- Kolloqium