Vulkan Bromo auf Indonesien
Quelle: BAM, Fachbereich Korrosion und Korrosionsschutz
Indonesien gilt aufgrund seiner vielen Vulkane als einer der Hotspots für Geothermie. Doch Salz und Hitze setzen den Geothermie-Anlagen zu und gefährden ihre Sicherheit und Wirtschaftlichkeit. Ein Team an der BAM hat günstigen, lokal verfügbaren Baustahl jetzt so beschichtet, dass ein nachhaltiger und sicherer Betrieb der Geothermie-Kraftwerke möglich ist - auch unter Extrembedingungen.
Bis zu 40 Prozent der weltweiten geothermalen Ressourcen stecken im Untergrund des Inselstaats. „Das liegt an den vielen Vulkanen“, erklärt Dr. Ralph Bäßler vom Fachbereich Korrosion und Korrosionsschutz der BAM. Theoretisch könnte die Energie aus dem Untergrund ganz Indonesien und seine Industrie mit Strom versorgen. Aber die Energiegewinnung mit Erdwärme kann aufwendig, teuer und tückisch sein – gerade in Indonesien. „Das hochgepumpte Wasser ist extrem salzhaltig“, erklärt Bäßler. Für den Betrieb wichtige Rohre und andere Teile des Kraftwerks müssten also aus hochlegierten Edelstählen gebaut sein, damit die Korrosion das Material nicht schnell angreift. Doch derlei Edelstähle sind in Indonesien schwer verfügbar. Ein Import ist teuer und somit ein Investitionshindernis.
Chemische Ummantelung soll den Baustahl schützen
Um einen sicheren und kosteneffizienten Betrieb der Geothermie-Anlagen zu ermöglichen, benötigt Indonesien geeignete Werkstoffe. Kostengünstigen Baustahl mit niedriger Korrosionsbeständigkeit hat das Land zuhauf. Aber „würde man diesen Kohlenstoffstahl in Geothermie-Kraftwerken einsetzen, hätte man definitiv sofort ein Korrosionsproblem“, sagt Bäßler weiter.
Seine indonesische Kollegin Dr. Gabriela Aristia hat zunächst versucht, den Baustahl mit einer sogenannten alkydharz-basierten Beschichtung zu schützen. Prinzipiell verhindert diese, dass das aggressive Salzwasser die Metalloberfläche erreicht. Die Prüfkörper wurden bei 150 Grad Celsius einer Salzlösung ausgesetzt, die wie indonesisches Geothermalwasser beschaffen war. Das Ergebnis: Die Beschichtung hielt der hohen Temperatur nicht stand. Ihr wurden deshalb noch zwei Komponenten beigemischt: ein Siliziumdioxid-Füllstoff, der das Material hitzebeständig macht, und Polyanilin, das aktiv der Korrosion entgegenwirkt.
Der so modifizierte Baustahl wurde sechs Monate lang im Stresstest bei 150 Grad Celsius in Salzlösung geprüft. „Die Experimente verliefen sehr vielversprechend“, sagt Aristia: „Es stellte sich heraus, dass die kombinierten Komponenten das Beschichtungssystem hitzestabil machen und Rostbildung verhindern.“
Dr. Ralph Bäßler und Dr. Gabriela Aristia forschen an einem Beschichtungssystem für Kraftwerksteile, das die Metalloberfläche hitzestabil macht und Rostbildung verhindert.
Quelle: BAM
Ein Schub für die Geothermie in Indonesien?
Das BAM-Team will das Beschichtungssystem nun den Anwendern in Indonesien zur Verfügung stellen, damit es, so Aristia, „unter Realbedingungen in einem Geothermie-Kraftwerk getestet werden kann.“ Für sie als Indonesierin sei das sehr bedeutend: „Der Schutz vor Korrosion ist mit entscheidend, weil sie die Lebensdauer dieser Kraftwerke bestimmt. Unsere Arbeit könnte die Effizienz der Energieproduktion mit Geothermie wesentlich verbessern.“