Aktuell / 12.11.2012

GKM: 725°C-Teststrecke für dickwandige Bauteile gestartet

Projektleiter Klaus Metzger vor einem Ausschnitt der Hochtemperatur Werkstoff Teststrecke. In dem dickwandigen Rohr (mit schwarzer Isolierung) wird die Schadensentwicklung bei 725°C getestet. Bild: Christina Geimer/BINE Informationsdienst

Anfang Oktober 2012 hat das Grosskraftwerk Mannheim eine weitere Hochtemperatur Werkstoff Teststrecke (HWT II) in Betrieb genommen. Ziel ist der Test von dickwandigen Bauteilen aus Nickellegierungen für Kraftwerke mit einer Dampftemperatur bis zu 725°C. Die höheren Dampfparameter ermöglichen eine effizientere und somit CO2-ärmere Energieumwandlung.


Aktuell sind Kohlekraftwerke mit 9- bis 11-prozentigen Cr-Stählen für Betriebstemperaturen bis 620°C ausgelegt. Durch die Anhebung der Frischdampftemperatur und anderer Betriebsparameter werden Wirkungsgrade über 50 Prozent möglich. Um diese höhere Effizienz zu ermöglichen, müssen die Kraftwerke für höhere Betriebstemperaturen ausgelegt werden. Eine Möglichkeit ist die Verwendung von hochwarmfesten Werkstoffen, so genannten Superlegierungen.

Neue Werkstoffe für effiziente Kraftwerke

Bisher sind die Kessel und Turbinen meist aus eisenbasierten Materialien gefertigt. Diese Werkstoffe sind über 600°C nur begrenzt einsatzfähig. Nickel-Basis-Legierungen dagegen sind bei größerern Rauchgas- und Dampftemperaturen beständig. Nun untersucht ein Konsortium, wie Nickel-Basis-Legierungen sich bei kraftwerkstypischen Belastungen verändern.


Im Grosskraftwerk Mannheim arbeitet ein Konsortium mit 29 Partnern aus Wissenschaft und Industrie mit den Werkstoffen. Die Untersuchungsreihe mit dickwandigen Bauteilen in der Hochtemperatur Werkstoff Teststrecke (HWT II) hat ein Budget von 17,6 Millionen Euro. Das Bundeswirtschaftsministerium finanziert die Hälfte der Kosten. Der VGB und weitere Drittmittelgeber tragen 5,6 Millionen Euro bei. Die 28 Projektpartner stemmen eine Eigenleistung von 3,5 Millionen Euro. "Dieses Werkstoffthema ist für alle Energieversorger und Industriepartner relevant", sagt Klaus Metzger, Projektleiter im Grosskraftwerk Mannheim. Weitere Details stehen im detaillierten Bericht über die Testanlage und im Interview mit Projektleiter Klaus Metzger.

Interview mit Klaus Metzger

Projektleiter Klaus Metzger, Betriebsingenieur am GKM, berichtet über seine Einschätzung der 700°C-Technologie.

Anordnung im Block 6

Das Modell zeigt die Versuchs- anordnung der Hochtemperatur Werkstoff Teststrecke im Block 6 des Grosskraftwerks Mannheim.