Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTSEin Hauptziel bei der Weiterentwicklung von Gasturbinen ist die Steigerung des Wirkungsgrades. Dabei liegen die größten Potenziale zur Effizienzsteigerung bei der Erhöhung der Turbineneintrittstemperatur und der innerhalb der Turbine vorherrschenden Druckverhältnisse. Eine signifikante Verbesserung des Wirkungsgrades ist mit metallischen Werkstoffen aufgrund ihres thermischen und mechanischen Eigenschaftsprofils aktuell nicht realisierbar. Bauteile aus Hochleistungskeramiken halten dagegen deutlich höheren Temperaturen stand. Daher ist das Gesamtziel des Projektes die Herstellung von Turbinenkomponenten aus monolithischen Hochleistungskeramiken (Siliciumnitrid) und deren erfolgreicher Einsatz. Der Einsatz monolithischer Keramikbauteile erlaubt eine neue Generation von Gasturbinen zur Energiegewinnung. Durch die Materialeigenschaften der Hochleistungskeramik können Turbineneintrittstemperaturen von bis 1400 °C ohne zusätzliche Kühlung realisiert werden. Die natürliche Passivschicht der Hochleistungskeramik erhöht die Korrosionsbeständigkeit und erlaubt den Einsatz von alternativen Brennstoffen.
Finanzierung: BMWI Fkz: 03EE5032B
Projektzeitraum: April 2020 bis März 2023
Projektpartner:
- Fraunhofer IPK
- Fraunhofer SCAI
- Euro-K GmbH
- MicroCeram GmbH