Im Rahmen des interdisziplinären Forschungs- und Investitionsprogramms IMPACT nimmt die Forschergruppe Maschinenbau & Fertigung mit dem Teilprojekt "Konstruktion einer Korrosionskammer für die praxisnahe Prüfung der Betriebssicherheit von Komponenten in der Geothermietechnologie" teil.

Geothermieanlagen sind im Grundlastbereich eine heute praktizierte zugängliche Alternative zu konventionellen Kraftwerken. Für einen sicheren und zuverlässigen Betrieb ist es notwendig, die verwendeten Bauteile beanspruchungsgerecht auslegen zu können - was bisher nicht im geeignetem Maße geschieht und zu hohen zusätzlichen Kosten bei Herstellern und Betreibern führt. Durch Schwingungsrisskorrosion in hochsalinen Thermalwässern verursachte Schadensfälle haben zusätzlich gezeigt, dass Geothermieanlagen heute noch nicht sicher betreibbar sind. Ziel dieses Projekts ist die Erarbeitung eines Auswahlverfahrens für Werkstoffe für die Anwendung in Geothermie-Technologien und die Ermittlung von spezifischen Werkstoffkennwerten. Die Ergebnisse des Projekts sollen bei der Werkstoffauswahl für geothermische Kraftwerke konkret beratend herangezogen werden.

Der Hauptteil dieses Projektes bestand in mechanischen in-situ-Untersuchungen zur Schwingungsrisskorrosion. Es sollten Versuche sowohl bei Normaldruck, als auch bei hohem Druck bis 140 bar in einer von der Antragstellerin entwickelten Korrosionskammer für eine Demonstrationsanlage zur Ermittlung von Werkstoffkenndaten durchgeführt werden (HTW/ BAM V.3). Die zugehörige mikrostrukturelle Charakterisierung der Werkstoffe vor und nach den Experimenten umfasst die metallographische Gefügecharakterisierung und die Analyse von Phasen und korrosionskinetische Auswertung (HTW/ BAM V.1/ BAM VI.1). Die geothermische Energieerzeugung ist eine Zukunftstechnologie, die in den kommenden Jahren zu Recht mit hohen Summen öffentlich gefördert wird. Dies sollte dazu genutzt werden, die bestehenden Systeme in vielen Details entscheidend zu verbessern, damit ein verlässlicher und effizienter Betrieb möglich wird. Aufgrund der speziellen Betriebsmedien (zum Beispiel heiße Thermalwässer mit hoher Salinität bei ultraniedrigem Sauerstoffpartialdruck) ist es erforderlich, das Werkstoff-Auswahlverfahren neu zu begründen. Dies ist Voraussetzung für die Erarbeitung eines Werkstoffkatalogs für geothermische Anlagen.

• Prof. Dr.-Ing. Anja Pfennig (Projektleitung)

Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)