Sicherer und wirtschaftlicher Betrieb von Kraftwerken – Ergebnis der Forschung im Bereich Werkstoffe, Auslegung und Instandhaltung

Bauteile moderner Hochleistungskraftwerke, die hohen Temperaturen ausgesetzt sind, werden komplexen Beanspruchungen unterworfen. Die Anforderungen an die verbauten Werkstoffe ergeben sich aus den besonderen Betriebsbedingungen der Anlagen und müssen den ständig wachsenden Anforderungen nach höherem Wirkungsgrad der Gesamtanlage sowie denen einer sicheren und wirtschaftlichen Betriebsweise angepasst werden. Die Aufwendungen für Überwachung und den damit verbundenen Stillstandszeiten stehen in einem direkten Zusammenhang mit der Wirtschaftlichkeit, Verfügbarkeit und Effizienz. Bei neuen Prozessen bzw. Bauteilen aus neuen Werkstoffen kann nicht auf Betriebserfahrungen zurückgegriffen werden. Es können andere Versagensmechanismen als bisher bekannt auftreten. Gleiches gilt für die Beanspruchungssituationen. Die Wissensbasis muss daher über vorlaufende oder im Extremfall parallel laufende wissenschaftliche Untersuchungen erweitert werden, damit Überwachungsstrategien angewendet werden können, die die betriebliche Sicherheit und die Wirtschaftlichkeit der Anlagen gewährleisten. Schwerpunkt solcher F&E‐Arbeiten muss die Erfassung des Zustandes auf der Basis der realen Betriebsdaten, dem maßgebenden Werkstoff‐ und Bauteilverhalten (Verformungs‐, Schädigungs‐ und Versagensverhalten) in Verbindung mit entsprechenden Berechnungsansätzen bzw. Stoffgesetzen sein. Im Rahmen von anwendungsbezogenen AVIF‐Projekten werden Problemstellungen zur. – Qualifizierung von Werkstoffen über die Ermittlung von praxisbezogenen Kennwerten. – optimierten Auslegung von Bauteilen über die Bereitstellung von Stoffgesetzen und Berechnungstools. – wirtschaftlichen Herstellbarkeit von Bauteilen über die Qualifizierung von Verarbeitungsmethoden wie z. B. Schweißen. bearbeitet. Die gewonnenen Erkenntnisse können – besonders für die neu eingeführten Werkstoffe, für die keine betrieblichen Erfahrungen vorliegen – in Konzepte für den sicheren und wirtschaftlichen Betrieb von Kraftwerken umgesetzt werden.