Zellulare Keramik für solarthermische Receiver- und Speicherstrukturen

Bei diesem Thema steht die Modifizierung keramischer Oberflächenstrukturen für den Einsatz in solarthermischen Anwendungen im Vordergrund. Insbesondere für Absorberstrukturen in solarthermischen Parabol- und Zentralreceiveranlagen ist die Bereitstellung hocheffizienter selektiver Absorberbeschichtungen unbedingte Voraussetzung für eine effiziente Energiegewinnung aus solarer Strahlung. Untersucht werden dabei die Möglichkeiten nanoskaliger Beschichtungen, zur Nutzung als hochtemperaturbeständige Absorberstrukturen, sowie deren katalytische Funktionalisierung für thermochemische Prozesse in Energieerzeugung und –speicherung. Im Gegensatz zu bestehenden Beschichtungssystemen liegt der Fokus auf Monolagenstrukturen, welche deutlich günstigere Herstellungskosten und damit günstigere Energieerzeugung ermöglichen können. Keramische Nanostrukturen bieten dabei herausragende optische Eigenschaften, sowie thermischer und chemischer Beständigkeit bei Temperaturen über 600 °C und entsprechen somit höchsten internationalen Anforderungen an solarthermische Beschichtungssysteme. Diese Eigenschaftskombination bietet das Potential für hocheffiziente Energieerzeugung aus regenerativen Energiequellen.

Einen weiteren Schwerpunkt bildet die Entwicklung hochtemperaturstabiler zellularer Keramikstrukturen, welche als Trägermaterial für Beschichtungen oder als alleinstehende Systeme den Aufbau von kombinierten Absorber-Reaktor-Strukturen ermöglichen. Einsatzbereiche dieser Strukturen finden sich neben der Energietechnik in einer Vielzahl von Anwendungsbereichen, unter anderem in Verkehrstechnik und chemischer Prozesstechnik.

 

 

 

ANSPRECHPARTNER

Prof. Dr. Peter Greil
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg/ lehrstuhl für Glas und Keramik
Tel.: +49 9131 / 85-27 541
e-mail: Peter.Greil(at)ww.uni-erlangen.de

 

TÄTIGKEITSFELDER

  • Entwicklung hochtemperaturstabiler zellularer Keramikstrukturen (für Absorber-Reaktor-Strukturen)
  • Werkstoffsynthese Hochtemperatur
  • Oberflächenmodifizierung Hochtemperatur
  • Werkstoffcharakterisierung bis zu hohen Temperaturen
  • Werkstoffprüfung
  • Schadensanalyse
  • Brennstoffzelle für stationäre dezentrale Energieversorgung
    (Zirkonmembran)
 

KOMPETENZEN

  • Oberflächenmodifikation von Keramiken
  • Synthese Polymer abgeleiteter Keramiken
  • Innovative keramische Prozesstechnik
  • Pyrolyse Prozesse
  • Biomimetischen Materialien (Natur abgeleitete Materialien)
  • Nicht pulvermetallurgische Synthese von Keramiken
  • Synthese selbstheilender Keramiken
  • Rapid Prototyping Verfahren zur Herstellung von Keramiken
  • Robocasting (LOM, FDM)
  • Schichtbildungsverfahren
  • Selektiver Absorber
  • Charakterisierung von Hochtemperaturmaterialien
  • Synthese und Charakterisierung keramischer Materialien
  • Kenntnisse von Eigenschaften keramischer Materialien
  • Keramische Prozesstechnik (thermische, physikalische, optische Eigenschaften)
  • Grundlagen der Naturwissenschaft (Festkörper Chemie, Physik)
  • Analyse physikochemischer Eigenschaften von Isolationsmaterialien
 

LABOR UND EQUIPMENT

 

ANGEBOTE

  • Materialcharakterisierung
  • Service (Schadensanalyse)
  • Entwicklung von Hochtemperaturmaterialien und Prozesse für die Energietechnik
 

ANWENDUNGSFELDER

  • Energietechnik (Solarthermie, Wärmedämmung von Hochtemperaturanlagen)
  • Elektrotechnik (Nanoskalige Strukturierung – Aufbau von Schaltkreisten, Nanostrukturierte elektronische Bauteile,
  • Hochtemperatur Halbleiter (SiC)
  • Chemische Reaktionstechnik in der Verkehrstechnik(Katalysator)
  • Entwicklung von Werkstoffen für Hochtemperatur-Brennstoffzellen
 

PROJEKTE

  • Entwicklung von Wärmedämmschichtmaterialien für die Selbstheilung z.B. von Gasturbinen (DFG Antrag)
 

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