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Einfluss der Wasserstoffverbrennung auf mechanische Eigenschaften von hitzebeständigen Stählen

Eckdaten

Förderkennzeichen: 01IF23541N

Projektlaufzeit: 01/2025 - 06/2027

Projektpartner:

  • TU Bergakademie Freiberg, Professur GWA (Koordinator)
  • TU Chemnitz, Institut für Werkstoffwissenschaft und Werkstofftechnik

Ansprechpartner an der Professur GWA:

Prof. Dr.-Ing. Hartmut Krause
Dr.-Ing. Sven Eckart
 

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Logo Industrielle Gemeinschaftsforschung
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Logo des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz

Übersicht zum Projekt

Im Rahmen dieses Vorhabens werden experimentelle und numerische Daten zum mechanischen Materialverhalten von hitzebeständigen Stählen in H2/CH4-verbrennungsatmosphären ermittelt und validiert. Die Daten werden unter industrierelevanten Randbedingungen im Kontext der Wasserstoffbeimischung zum Erdgas bis hin zur reinen Wasserstoffnutzung in Thermoprozessanlagen gewonnen. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen stehen Anlagenbauern, Serviceunternehmen und Materialzulieferern zur Verfügung. Die Daten bieten einen Nachweis über das Korrosionsverhalten sowie die mechanischen Festigkeiten der eingesetzten Werkstoffe und deren Fügezonen unter den geänderten Bedingungen der Wasserstoffverbrennung. Dies ermöglicht den Unternehmen, vor allem den KMU, der Branche eine präzisere Auslegung künftiger Anlagen sowie eine gezielte Anpassung von Bestandsanlagen beim Einsatz von Wasserstoff. Durch die gewonnenen Erkenntnisse können kostenintensive Wartungsintervalle vergrößert und ungeplante Anlagenausfälle vermieden werden. Die Entwicklung einer Inline-Prüfmethode eröffnet zudem die Möglichkeit, Werkstoffe effizient und gezielt experimentell auf ihre Eignung in Wasserstoffverbrennungsatmosphären zu untersuchen. Des Weiteren werden die im Rahmen des Projekts ermittelten Daten für hitzebeständige Stähle zur Validierung einer Lebensdauersimulation herangezogen. Die validierte Simulation steht den KMU/Unternehmen als wertvolles Werkzeug zur Verfügung, um Abschätzungen des mechanischen Werkstoffverhaltens unter Wasserstoffverbrennungsatmosphären vorzunehmen und Auslegungsprozesse zu beschleunigen. Insgesamt ermöglicht dieses Vorhaben einen wichtigen Beitrag zur sicheren und effizienten Nutzung von Wasserstoff in Thermoprozessanlagen. Die bereitgestellten Daten und Methoden tragen in den Unternehmen und KMU dazu bei, die Einführung von Wasserstoff als Brennstoff in der Industrie voranzutreiben und den Übergang zu einer kohlenstoffarmen und nachhaltigen Energieversorgung zu ermöglichen.