Lösungen für die Zukunft

Wir leben in einer energiehungrigen Welt, die sich allerdings zunehmend über die Gefahren einer Klimaänderung bewusst wird. An vielen Orten übersteigt die Nachfrage nach elektrischer Energie die Kapazitäten der Energieerzeuger bei weitem.  Die Verbraucher erwarten aber trotzdem, dass ihr Bedarf erfüllt wird und die Treibhausgase verringert werden.

Nickelhaltige Werkstoffe können Teil einer nachhaltigen Lösung sein, und diese Ausgabe enthält drei Artikel, die erklären, wie das funktioniert.

In zwei der Artikel wird beschrieben, wie Ingenieure mit nickelhaltigen Werkstoffen den Wirkungsgrad und die Langlebigkeit von bestehenden Kraftwerken verbesserten. Im dritten Artikel wird erklärt, wie Länder wie Kanada und die USA mit nickelhaltigen Werkstoffen Anlagen zur Speicherung von Flüssigerdgas bauen können. 

Die Leistung von bestehenden Wasserkraftwerken zu steigern, ohne die Dämme zu erhöhen und mehr Land zu fluten, klingt zu gut, um wahr zu sein, doch genau das machen Ingenieure eines Kraftwerks in Nordamerika, nämlich bei der Firma „Ontario Power Generation“. Durch Neukonstruktion der Turbinenschaufeln, Schlüsselkomponenten bei der Umwandlung der potenziellen Energie des Wassers in elektrische Energie, konnte die Ausgangsleistung erheblich gesteigert werden (siehe Artikel "Bessere Turbinenschaufeln führen zu höherer Leistung"). Mit einem kleinen Zusatz von Nickel in der Legierung, aus der die neuen Turbinenschaufeln hergestellt sind, kann die erforderliche Festigkeit bei kleinerer Masse erreicht werden. Diese Fortschritte führen in Verbindung mit der neuen Schaufelgeometrie zu den höheren Wirkungsgraden. 

In ähnlicher Weise scheint die Verlängerung der Betriebslebensdauer von Kernkraftwerken, die in den siebziger und achtziger Jahren gebaut wurden, ein sinnvolles Unterfangen zu sein. Zumindest wird dadurch der Bau vollständig neuer Kraftwerke, die erheblich mehr Mittel in Anspruch nehmen würden, aufgeschoben. Der Artikel "Mikroben greifen Wasserleitungen an"erklärt, wie solche Kraftwerksbetreiber dabei sind, die für mikrobiologisch induzierte Korrosion anfälligen Wasserversorgungsleitungen aus Kohlenstoffstahl durch nickelhaltigen Edelstahl Rostfrei zu ersetzen. Durch den Edelstahl wird die Korrosionsbeständigkeit erhöht und damit die Langlebigkeit der Wasserversorgungsrohre verbessert, was zur Gesamtwirtschaftlichkeit einer alternden Anlage beiträgt.

Der Bau eines vollständig neuen Energieverteilungssystems, das zu einer Verringerung der emittierten Treibhausgase führt, ist das Thema unseres dritten energiebezogenen Artikels, "Sichere Speicherung bei minus 162 °C". Die Konstruktion eines sicheren Energieverteilungssystems beruht oft auf Erfahrungen mit Problemen aus der Vergangenheit. Dies trifft auch für den Fall von Flüssigerdgas zu. Eine Untersuchung der 1944 erfolgten Explosion einer Flüssigerdgasspeicheranlage in Cleveland (Ohio, USA) ergab, dass der niedrige Nickelgehalt des bei der Herstellung der Tanks verwendeten Stahls eine Versprödung verursachte und zur katastrophalen Zerstörung des Speichertanks aus Metall führte. Die Lösung bestand in der Verwendung einer Legierung mit einem Nickelgehalt, der ausreicht (in diesem Fall 9 %), um unter solch niedrigen Temperaturen vor Versprödung zu schützen. Als Folge davon können Energieversorgungsunternehmen heute mithilfe von nickelhaltigen Werkstoffen einen Brennstoff, der bei der Verbrennung weniger Treibhausgase emittiert, transportieren, umladen und lagern.

Mit allen diesen Artikeln kann veranschaulicht werden, warum Ingenieure von der Vergangenheit lernen müssen, wenn sie die von der Gesellschaft in Zukunft verlangten Betriebsmittel zur Bereitstellung von Energie konzipieren.

Editor (Chefredakteur)

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