SFB 561

Kontakt

Wolfgang Schulz

Name

Wolfgang Schulz

Projektleiter

Telefon

work
+49 241 8906 204

E-Mail

E-Mail
 

Thermisch hochbelastete, offenporige und gekühlte Mehrschichtsysteme für Kombi-Kraftwerke

Abstract
Mitwirkung im Sonderforschungsbereich SFB 561 mit dem Titel Thermisch hochbelastete, offenporige und gekühlte Mehrschichtsysteme für Kombi-Kraftwerke, Projektbereich B2.2 zu den Themengebieten "Brennkammerauskleidung" und "Gasturbinenschaufel" mit dem Aufgabengebiet der Untersuchung von konturierten Feinstbohrungen in Mehrschichtsystemen aus Ni-Superlegierungen und Keramiken.

Projektbeschreibung
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 Energieausnutzung erheblicher Forschungsbedarf auf den Gebieten der Werkstoffe und Prossessauslegung besteht. Heute erzielen moderne kombinierte Gas- und Dampfturbinen-Kraftwerke bei Feuerung mit Erdgas Gesamtwirkungsgrade von 58 %. Dabei werden mit etwa 1230 ºC in Gasturbinen und maximal 600 ºC 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 1350 º (ISO) in der Gasturbine und 650 bis 720 ºC in der Dampfturbine verwirklicht werden. Diese Temperaturen sind nur durch die Entwicklung neuer Werkstofflösungen in Verbindung mit einer Effusionskühlung zu realisieren.

Projektpartner SFB 561
Projektleiter Prof. Dr. rer. nat. Wolfgang Schulz