Energie- und Umwelttechnik

Energie- und Umwelttechnik

Energie- und Umwelttechnik

Ganz gleich ob im Bereich der Photovoltaik, der Windkraft oder der Geothermie – die Entwicklung neuer Techniken der Energiegewinnung ist in den vergangenen Jahren rasend schnell vorangeschritten. In vielen Industriestaaten wird heute bereits ein beträchtlicher Anteil der jährlich benötigten Strommenge aus erneuerbaren Energien gewonnen. Gleichwohl, auch die Gewinnung von Strom aus fossilen Energieträgern (Kohle und Erdgas) sowie aus Kernenergie wird global betrachtet in den kommenden Jahren nicht abnehmen, sondern weiter zunehmen.

Effizienz steigern

Effizienz steigern

Im Bereich der konventionellen Stromerzeugung geht es darum, Wirkungsgrade und somit die Effizienz von Kraftwerken zu erhöhen. Nickellegierungen und Sonderlegierungen spielen in diesen Fällen oftmals eine entscheidende Rolle. Darüber hinaus gibt es eine ganze Reihe peripherer Anwendungsgebiete, in denen Nickelwerkstoffe von VDM Metals ebenfalls helfen, umweltfreundliche Technologien Realität werden zu lassen – in Brennstoffzellen, der Abwasseraufbereitung oder in Transport- und Verteilnetzen.

Typische Legierungen für den Einsatz im Bereich der Energie- und Umwelttechnik sind

  • VDM® Alloy 36 Powerline (1.3913)
  • VDM® Alloy 617 B (2.4663/UNS N06617)
  • VDM® Alloy 625 (2.4856/UNS N06625)
  • VDM® Alloy 690 (2.4642/UNS N06690)
  • VDM® Crofer 22 H (1.4755/UNS S44537)
  • VDM® NeutroShield (1.4696/UNS S30464-S30467)

Ihre Ansprechpartner

VDM Metals Mitarbeiterin
Dr. Helena Alves Vice President - Chemische Prozessindustrie Visitenkarte
Route VDM Metals International GmbH Plettenberger Str. 2 58791 Werdohl
Volker Wahl
Volker Wahl Application Engineering CPI Visitenkarte
Route VDM Metals International GmbH Plettenberger Str. 2 58791 Werdohl

700 °C-Kraftwerke

Die Steigerung des Wirkungsgrades von Kohlekraftwerken wird durch die Erhöhung der Dampftemperatur im Kessel und der Turbine von 600 °C (bei einem Druck von 250 bar) auf rund 700 °C (350 bar) erreicht – eine Temperatur, der die bisher im modernen Kraftwerksbau eingesetzten Materialien nicht dauerhaft standhalten. In den Forschungslaboren von VDM Metals ist speziell für diesen Einsatzbereich ein Werkstoff mit deutlich verbesserten Eigenschaften entwickelt worden – VDM® Alloy 617 B. Dieser Werkstoff zeichnet sich durch hohe Festigkeit und Verformbarkeit (Duktilität) bei gleichzeitig guter Schweißbarkeit aus.

Kraftwerk

Brennstoffzelle

Die Festoxid-Brennstoffzelle SOFC (Solid Oxide Fuel Cell) liefert saubere Energie in Form von Wärme und Strom bei hohen Wirkungsgraden und ist daher die innovative Energiequelle der Zukunft. Bei dieser Art der Brennstoffzellen-Technologie wird aus Kraftstoffen wie Diesel, Benzin oder Methanol bei Temperaturen bis 900 °C das benötigte wasserstoffreiche Gas gewonnen. Einen verbesserten Hochleistungswerkstoff für Festoxid-Brennstoffzellen, VDM® Crofer 22 H, hat VDM Metals gemeinsam mit dem Forschungszentrum Jülich entwickelt. Die Liste der Anforderungen an den Werkstoff ist lang: Er muss innerhalb der Brennstoffzelle elektrisch leitend, korrosionsfest, mechanisch stabil und belastbar sowie leicht zu verarbeiten sein und darf keine negativen Auswirkungen auf die Zelle haben. VDM® Crofer 22 H erfüllt all diese sehr spezifischen Anforderungen. Ein weiterer Vorteil sind seine Ausdehnungswerte unter Einfluss von Wärme. Diese entsprechen denen der für die Zelle verwendeten Keramik. So kommt es zwischen beiden Materialien nicht zu mechanischen Spannungen, die die Keramik beschädigen könnten.

Überlandleitungen

Werden durch Hochspannungskabel höhere Strommengen geleitet, erwärmen sich diese und hängen durch. Dieser Effekt wird durch VDM® Alloy 36 Powerline vermieden. Dieser Hochleistungswerkstoff zeichnet sich durch eine um den Faktor 4 reduzierte Wärmedehnung bei hoher mechanischer Festigkeit aus und erlaubt so eine Erhöhung der übertragenen Leistung. Für die Stromversorgung bedeutet dies: Durch die leistungsfähigeren Freileitungen erhöht sich die Kapazität des Stromnetzes.

Geothermie

Unter der Erdoberfläche befindet sich jede Menge Wärmeenergie, die so genannte Erdwärme. Um sie nutzbar zu machen, muss man tief in das Erdinnere vordringen. Je tiefer man bohrt, desto wärmer wird es – und umso größer sind die Anforderungen an das Material der Förderrohre. Im Durchschnitt nimmt die Temperatur um etwa 3 °C pro 100 Meter Tiefe zu. Legierungen von VDM Metals sind die Lösung: Aufgrund ihrer extrem Korrosions- und ermüdungsresistenten Eigenschaften werden Quartobleche aus VDM® Alloy 625 für die Herstellung der Rohrleitungen eingesetzt.

Kernenergie

Sicherheit und Zuverlässigkeit sind die obersten Prinzipien bei der Gewinnung von nuklearer Energie. Ob im Anlagenbau, bei der Wiederaufbereitung von Brennelementen oder im Bereich der Wartung und Instandhaltung – VDM Metals ist Ihr idealer Partner für anspruchsvolle Werkstoffkonzepte. VDM® Alloy 690, VDM NeutroShield® oder VDM FM 52i® sind Werkstoffe, die typischerweise im Kraftwerksbau und im Rahmen der Wiederaufbereitung eingesetzt werden. VDM Metals führt, entsprechend der jeweiligen Kundenanforderungen, für jedes einzelne Produkt umfangreiche Tests und Kontrollen durch, wodurch sowohl die Einhaltung der geforderten mechanischen Eigenschaften als auch die Einhaltung der geforderten Korrosionseigenschaften genauestens überprüft und sichergestellt werden können. Auf diese Weise trägt das Unternehmen zu einer sicheren und zuverlässigen Produktion von Kernenergie bei.

Kernenergie

Stationäre Turbinen

Die technologischen Anforderungen an Hochleistungswerkstoffe für stationäre Turbinen sind vergleichbar mit denen eines Flugzeugtriebwerks. Auch hier werden die besonderen Eigenschaften von Nickellegierungen benötigt, um eine sichere Beherrschung des Prozesses und größtmögliche Effizienz der Aggregate zu gewährleisten. VDM® Alloy 617 und VDM® Alloy 75 werden für verschiedene Bauteile in stationären Gasturbinen eingesetzt. Hierunter fallen Brennkammern, Vorprodukte für Ringe, Dichtungskomponenten und Einbauteile, aber auch der Übergangsbereich von der Brennkammer in die Turbine.

Abwasseraufbereitung

Drahtgestricke aus Nickel-Kupfer- oder Nickel-Mangan-Legierungen dienen als Katalysatoren zur Abwasseraufbereitung und zur Entkeimung. Ihre Wirkung entfalten sie nach vom Kunden durchgeführten Oberflächenbehandlungen oder allein durch ihre Legierungszusammensetzung.

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