Mehr Energieeffizienz: Pilotanlage für Hochleistungs-Werkstoffe entsteht in Bayern

Bayreuth - Der Schlüssel für eine höhere Energieeffizienz industrieller Wärmeprozesse sind Werkstoffe, die auch bei sehr hohen Temperaturen beständig bleiben. In Bayern ist jetzt der Grundstein für die Herstellung neuer Hochleistungs-Verbundwerkstoffe gelegt worden.

Am Fraunhofer-Zentrum für Hochtemperatur-Leichtbau HTL in Bayreuth entsteht eine europaweit einzigartige Faserpilotanlage, die für neue Hochleistungs-Werkstoffe benötigt werden. Die Inbetriebnahme ist für Anfang 2019 geplant.

Einsatzmöglichkeiten von metallischen Werkstoffen ausgereizt

Neue Technologien, mit denen Wärmeprozesse nachhaltiger und effizienter gestaltet werden können, sind dringlicher denn je. Hochtemperaturbeständige Werkstoffe spielen dabei eine Schlüsselrolle. Bei Temperaturen weit über 1000 °C sind die Einsatzmöglichkeiten von metallischen Werkstoffen ausgereizt. Herkömmliche Keramiken, die wesentlich temperaturbeständiger sind, können jedoch häufig wegen ihrer Sprödigkeit nicht verwendet werden. Hier kommen jetzt die keramischen Verstärkungsfasern ins Spiel. Durch den Einbau solcher Fasern entstehen Faserverbundwerkstoffe mit quasi-duktilen, d.h. verformbaren Eigenschaften, die z. B. in energieeffizienten Gasturbinen eingesetzt werden sollen.

Pilotanlage bildet Grundlage für neuartige Faserverbundwerkstoffe

Die Faserpilotanlage entsteht im Technologiepark Bayreuth neben dem bestehenden Gebäude des Fraunhofer-Zentrums HTL. Die Anlage eröffnet die Möglichkeit, Keramikfasern in Mengen von einigen Tonnen pro Jahr herzustellen und damit Bauteile aus Faserverbundwerkstoffen für die Luftfahrt, Energie- und Wärmetechnik zu qualifizieren. Neben den schon bekannten Keramikfasern wird das HTL auch neue Fasertypen entwickeln, deren maximale Einsatztemperatur sogar noch über die der bisherigen Fasern hinausgeht. "Mit der neuen Faserpilotanlage macht sich Deutschland unabhängig vom weltweiten Markt, zumal die außereuropäischen Hersteller keramische Fasern nur zu sehr hohen Preisen und vorwiegend für den eigenen Bedarf produzieren", so Prof. Dr. Gerhard Sextl, Leiter des Mutterinstituts Fraunhofer ISC in Würzburg.

Aigner: Pilotanlage stärkt Standort Bayern

Für Bayerns Wirtschaftsministerin Ilse Aigner stärkt die Pilotanlage den Standort Bayern im Bereich der angewandten, industrienahen Forschung.

"Das Fraunhofer-Zentrum für Hochtemperatur-Leichtbau HTL trägt mit seiner Forschungsarbeit entscheidend zur Optimierung von Hochtemperaturprozessen im Rahmen der Energieeffizienz bei. Gemeinsam mit den Industriepartnern hat das Zentrum HTL dabei eine einzigartige Expertise bei der Herstellung qualitativ hochwertiger Siliciumcarbid-Fasern aufgebaut. Das ermöglicht es, eine völlig neue Generation von Bauteilen für Luftfahrt, Energie- und Wärmetechnik zu produzieren - und zwar hier im Freistaat", so Aigner.