Hochtemperatur-Energietechnik: Anforderungen an Material und Bauteil - Herausforderung für Hersteller und Betreiber

Die Erhöhung der Prozessparameter Druck und Temperatur bietet das größte Potenzial für die Effizienzsteigerung von Kraftwerksanlagen. Sie ist jedoch eng an die Werkstoffentwicklung gebunden, da die thermischen und mechanischen Beanspruchungen für eine geforderte Bauteillebensdauer bis an die Grenzbeanspruchbarkeit des Werkstoffes gehen. Um eine sichere Auslegung zu gewährleisten und dennoch eine optimale Werkstoffauslastung zu erreichen, wird weltweit an der Weiterentwicklung der Berechnungsverfahren für komplexe Beanspruchungen gearbeitet, so auch im Institut für Energietechnik der TU Dresden. Ein Forschungsschwerpunkt liegt dabei auf dem Gebiet der thermisch-mechanischen Ermüdung. Aber auch der Betrieb von Anlagen der Hochtemperatur-Energietechnik beeinflusst deren Sicherheit und Verfügbarkeit. Diesbezüglich werden im Beitrag einige Aspekte angerissen.Raising of the process parame- ters pressure and temperature offers the greatest potential for increased power station effi- ciency. However, this is closely dependent on materials devel- opment, as thermal and mechanical stresses over the required service life approach the stress limits of the materi- als. In order to ensure safe designs, but at the same time to optimise material utilisation, the permanent enhancement of design procedures for complex stresses is a subject for R&D worldwide, including the Institute of Power Engineering of the TU Dresden. Here, ther- mal-mechanical fatigue at high temperatures is the main focus of research. But power station operation similarly influences safety and availability. Corresponding aspects are also touched upon in the paper