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MAGAZINE

NICKEL

DIE FACHZEITSCHRIF T FÜR NICKEL UND SEINE ANWENDUNGEN NICKEL, JHRG. 36, Nr. 2, 2021

Nickel von kritischer Bedeutung: Bereitstellung nachhaltiger Lösungen Kohlendioxidabscheidung und -speicherung

Saubere Energie Welche Rolle spielt Nickel?

Windkraft in der Arktis

KWANSOO E&C CO. LTD

FALLSTUDIE 22 TEMBURONG-BRÜCKE Mit einer Länge von 30 Kilometern ist die Temburong-Brücke eine der längsten Seebrücken in Südostasien und das größte Infrastrukturprojekt, das die Regierung von Brunei jemals in Angriff genommen hat. Die Brücke erstreckt sich über die Brunei Bay und verbindet den Distrikt Brunei-Muara mit dem Labu Forest Reserve auf dem Ostufer. Vor der Eröffnung der Brücke im März 2020 mussten Fahrzeuge auf dem Weg von einem Distrikt zum anderen einen Teil des malaysischen Bundestaats Sarawak durchqueren. Durch die Brücke konnte die Fahrtzeit von zwei Stunden auf ca. 40 Minuten reduziert werden. Das Sultanat Brunei prognostiziert, dass dieses massive, Die im März 2020 eröffnete TemburongBrücke in Brunei Darussalam erstreckt sich über einen Teil der Brunei Bay. Sie besteht aus massiven Viadukten und zwei Schrägseilbrücken. Für kritische Teile dieser Stahlbetonbauwerke wurde Edelstahl gewählt. Tragfähige und korrosionsbeständige Edelstahlbewehrungen werden heutzutage vielfach eingesetzt, um die Lebensdauer wichtiger Betonbauwerke wie Brücken zu verlängern, die widrigen Umgebungen ausgesetzt sind.

NICKEL, JHRG. JHRG. 36, 36, Nr. Nr. 2, 2, 2021 2021 22 || NICKEL,

1,6 Mrd. US-Dollar teure Projekt zu einer Zunahme des Tourismus im wunderschönen Labu Forest Reserve führen wird. Für den Bau der Brücke, der 2014

Schrägseil- bzw. Kastenträgerbrücken.

begann, zeichneten das Daelim-Swee-

Um die Lebensdauer in dieser

Joint-Venture of South Korea und die

tropischen Meeresumgebung

China State Construction & Engineering

beträchtlich zu verlängern, wurde eine

Corp. verantwortlich. Die riesige Aufgabe

Edelstahlbewehrung für kritische Teile

umfasste den Bau eines 12 km langen

der Stahlbetonbauwerke spezifiziert.

Landviadukts zur Überquerung der

Insgesamt wurden ca. 3500 Tonnen

Mangrovensümpfe des Labu Forest

dieser Bewehrung verbaut, die aus

Reserve, eines langen Seeviadukts

Edelstahl des Typs 304 (UNS S30400)

und zweier Navigationsbrücken.

und des Typs 2304 (S32304) hergestellt

Diese spektakulären Bauwerke sind

wurde.

Das Ziel des COP26 Klimagipfels in Glasgow im November 2021 lautet: Bis zur Mitte des Jahrhunderts Net-Zero, also die Nettonull beim CO2-Ausstoß, erreichen und die Erderwärmung auf 1,5 Grad begrenzen. Neuausrichtungen der Regierungspolitik, die Investitionsdynamik und Verbraucherpräferenzen bewirken mehr und mehr tiefgreifende Veränderungen an den Energiesystemen und Technologien, die die Welt antreiben.

Vergleich der Energienachfrage zwischen 2019 und 2020 5%

-5 %

-10 %

Gesamt

Öl

Kohle

Gas

Kernkraft Moderne erneuerbare Energien

Die Nachfrage nach Energie aus Öl, Gas und Kohle ging 2020 im Vergleich zu 2019 zwar um 5 % zurück, aber die Nachfrage nach Energie aus neuen Energiesystemen wie erneuerbaren Quellen hat sich als robust erwiesen. Angesichts der Tatsache, dass im Jahr 2020 die meisten Wirtschaftssektoren wegen der Coronapandemie ein Null- oder sogar ein Minuswachstum verzeichneten, ist ein Anstieg von 1 % im Sektor der erneuerbaren Energien ein ausgesprochen positives Signal.

„Um den erhöhten Emissionen aus der Mineralstoffproduktion entgegenzuwirken, sind umfassendere Maßnahmen vonnöten. Die Vorteile sauberer Energie für das Klima sind aber nach wie vor unbestritten.“ — The Role of Critical Minerals in Clean Energy Transitions Internationale Energieagentur

Obwohl für seine Produktion Energie benötigt wird, ist Nickel einer der Mineralstoffe, die für die zur Reduzierung der CO2-Emissionen erforderliche Energiewende eine kritische Rolle spielen. Seine einzigartigen Eigenschaften ermöglichen die erfolgreiche Bereitstellung des gesamten Spektrums sauberer Energietechnologien wie Geothermik, Akkus für Elektrofahrzeuge und Energiespeicherung, Wasserstoff, Wind und konzentrierte Solarstrom- und Atomkraftanlagen. Und während die Verfügbarkeit von durch Nickel ermöglichten umweltfreundlicheren Energien zunimmt, wird auch die CO2Bilanz der Nickelherstellung verbessert.

FOTO VON JUSTIN BULOTA, © TUGLIK ENERGY

EDITORIAL: NACHHALTIGE LÖSUNGEN

In dieser Ausgabe von Nickel werfen wir einen Blick darauf, wie Nickel sich bisher positioniert hat und welch wichtige Rolle es in vier der Technologien spielt, die einen entscheidenden Beitrag zur Entkarbonisierung leisten. In emissionsreduzierenden Technologien lässt sich mit ein wenig Nickel oft eine Menge erreichen – es schafft nachhaltige Lösungen, mit denen wir unser Net-Zero-Ziel verwirklichen können. Clare Richardson Redaktion, Nickel

Titelseite: Eine der beiden Windturbinen der Glencore Raglan Mine mit Nordlicht (Aurora borealis).

NICKEL, JHRG. 36, Nr. 2, 2021 | 3

INHALT 02

Fallstudie Nr. 22 Temburong-Brücke

Editorial Nachhaltige Lösungen

Beachtenswertes zum

NICKEL BEACHTENSWERTES ZUM THEMA

Thema Nickel

Wind und Wasser Nickel im Bereich saubere Energie

Das Northern Lights-Projekt Kohlendioxidabscheidung und -speicherung

Nickellegierungen

Eine klarere Lösung

JOONDONG KIM VON DER INCHEON NATIONAL UNIVERSITY

Legierungsfamilie „C“ Technische Fragen und Antworten Edelstahlverfärbung „Tea Staining“

Neue Publikationen

UNS-Details

King Abdulaziz Center for World Culture

Das Nickel Magazine ist eine Publikation des Nickel Institute www.nickelinstitute.org Dr. Hudson Bates, Verbandspräsident Clare Richardson, Chefredakteurin communications@nickelinstitute.org Autoren und Mitarbeiter: Parul Chhabra, Gary Coates, Richard Matheson, Geir Moe, Kim Oakes, Frank Smith, Benoît Van Hecke, Odette Ziezold Entwurf: Constructive Communications Das Textmaterial wurde zur allgemeinen Information des Lesers erstellt und sollte nicht als Grundlage für spezifische Anwendungen verwendet werden, ohne dass vorher fachmännische Beratung eingeholt wurde. Obwohl das Textmaterial nach unserem besten Wissen korrekt ist, garantieren das Nickel Institute, seine Mitglieder, Mitarbeiter und Berater nicht seine Eignung für eine allgemeine oder spezifische Anwendung und übernehmen keine Haftung oder Verantwortung irgendeiner Art im Zusammenhang mit den hierin enthaltenen Informationen. ISSN 0829-8351 In Kanada von der Hayes Print Group auf Recyclingpapier gedruckt Titelseite: Foto von Justin Bulota, © Tugliq Energy Bildnachweise: S. 3 iStock©Petmal, S.7 iStock©Burben_Images, S. 8 Shutterstock ©encikmohdfirdaus , S. 13 iStock©typo-graphics

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Eine brillante Idee mit einer leuchtenden Zukunft: Glas mit unsichtbaren Solarzellen, die Elektrizität erzeugen. In einer im Journal of Power Sources gerade erst veröffentlichten Studie stellten Professor Joondong Kim und seine Kolleginnen und Kollegen von der koreanischen Incheon National University ihre neueste Erﬁndung vor: absolut transparente Solarzellen, die in Fenster, Gebäude und sogar Mobiltelefonbildschirme integriert werden können. Reichlich vorhandenes und einfach herzustellendes Nickeloxid spielt dabei eine wichtige Rolle. Bislang waren Solarzellen eher trüb, was ihre Nutzbarkeit stark einschränkte. Professor Kim und sein Team entwickelten ein innovatives Verfahren mit besonderer Konzentration auf den Heteroübergang, der aus dünnen Schichten besteht, die für die Lichtabsorption verantwortlich sind. Für den Übergang wählten die Forscher Nickeloxid, einen Halbleiter mit bekanntermaßen hoher optischer Transparenz. Durch die Kombination von Titandioxid mit NickeloxidHalbleitern erzeugten sie eine efﬁziente, transparente Solarzelle. Dazu Professor Kim: „Diese transparenten Fotovoltaikzellen sind für verschiedene technische Anwendungsbereiche geeignet.“

Ein ungewöhnlicher Schweif

WIKIMEDIA COMMONS

BALLYMORE PROPERTIES LIMITED

Das Feststellen diverser Metalle im Staubschweif von Kometen ist eigentlich nichts Ungewöhnliches. Jetzt aber wurden Nickel und Eisen in erkalteten Kometen gefunden, die weit von der Sonne entfernt sind. Was ist daran so ungewöhnlich? Feste Metalle „sublimieren“ in kalten Temperaturen normalerweise nicht; sie werden also nicht gasförmig. 2019 identifizierten polnische Astronomen zum ersten Mal Nickeldampf im Schweif des interstellaren Eiskometen 2I/Borisov. Jetzt konnten die belgischen Astronomen J. Manfroid, D. Hutsemékers und E. Jehin ähnliches, gasförmiges Nickel in erkalteten Kometen unseres Sonnensystems feststellen, was auf eine eventuelle organometallische Herkunft hinweist. Diese Dämpfe wurden in Kometen entdeckt, die mehr als 480 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt sind, also drei Mal so weit wie die Entfernung zwischen Erde und Sonne.

SMARTTIRECOMPANY.COM

Einfach mal eintauchen

Vom Mars zur Erde Die Smart Tire Company aus Los Angeles wird demnächst die Shape Memory Alloy Radial Technology (SMART) für Fahrräder einführen. Diese revolutionäre neue Technologie ist aus den Reifen mit Formgedächnislegierung hervorgegangen, die für die nächste Generation von Mars-Rovern und anderen Raumfahrzeugen entwickelt wurden. Diese Reifen bestehen aus einem besonders weit fortgeschrittenen NickelTitan-Material namens Nitinol (UNS N01555), einer Formgedächtnislegierung (Shape Memory Alloy, SMA), die elastisch, aber widerstandsfähig ist, um die extremen Herausforderungen zu bewältigen, mit denen die NASA auf dem Mars konfrontiert wird – einem Planeten, auf dem es keine Straßen gibt und die Temperaturen bis auf den Extremwert von -100 °C fallen können. Hier auf der Erde nutzt die patentierte lasttragende Konstruktion die einzigartigen Eigenschaften von SMAs, die sich sehr schnell ausdehnen und zusammenziehen und sich ebenso schnell biegen und wieder aufrichten können. Die Markteinführung wird für 2022 erwartet. Das Unternehmen behauptet, es werde sich um einen Reifen handeln, der so lange verwendet werden kann wie das Fahrrad, auf dem er aufgezogen wird, und der nie ersetzt, sondern nur gelegentlich runderneuert werden muss.

Das Architekturbüro HAL hat einen zehn Stockwerke (35 m) hohen durchsichtigen Swimmingpool entworfen, der zudem als Brücke zwischen zwei Gebäuden der neuen Anlage Embassy Gardens in Battersea, London, fungiert. Dieses 25 m lange Schwimmbecken, der so genannte Sky Pool, besteht aus Acrylplatten, sodass die Schwimmer eine grandiose Aussicht auf das Viertel und die Themse haben. Edelstahlwannen vom Typ 316L (UNS S31603) verankern den Pool an den Gebäuden. Die Wannen werden auf Brückenlagern abgestützt, sodass die Konstruktion auf Gebäudebewegungen reagieren und das Gewicht des Wassers tragen kann. Zwei unter dem Schwimmbecken verlaufende, hochfeste, federgespannte Edelstahlstäbe mit einem Durchmesser von 38 mm verbinden die beiden Wannen und reduzieren die auf der Acrylkonstruktion ruhende Last. Das Ergebnis ist nicht nur ein architektonisches und technisches Wunder, sondern auch eine ganz besondere Sehenswürdigkeit, die den Blick nach oben wert ist.

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WIND UND WASSER DIE ROLLE VON NICKEL FÜR SAUBERE ENERGIEN Selbst kleine Mengen von Nickel in einer Anwendung können für eine erfolgreiche Inbetriebnahme einen großen Unterschied ausmachen.

Saubere Energietechnologie

Bedeutung von Nickel

Solar/Fotovoltaik

Gering

Sonnenwärmekraftwerke (CSP)

Mittel

Wind

Mittel

Wasserkraft

Gering

Bioenergie

Gering

Geothermik

Hoch

Kernkraft

Mittel

Elektrofahrzeuge und Batteriespeicherung

Hoch

Wasserstoff

Hoch

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In ihrem jüngsten Flagship-Bericht The Role of Critical Minerals in Clean Energy Transitions (Die Rolle kritischer Mineralstoffe beim Übergang zu sauberen Energien) dokumentiert die Internationale Energieagentur (IEA) die erwarteten Anforderungen an verschiedene Metalle und Mineralstoffe, um Technologien mit geringem Kohlendioxidausstoß zu ermöglichen und die bestehenden, nicht nachhaltigen Methoden zur Energieerzeugung zu ersetzen. In dem Bericht wird die Bedeutung von Nickel (hoch, mittel, gering) für einige umweltfreundliche Energietechnologien aufgezeigt. Selbst eine kleine Menge Nickel kann enorm wichtig sein, wenn es darum geht, Resilienz zu gewährleisten und die erfolgreiche Installation von sauberen Technologien zu ermöglichen. Ein gutes Beispiel dafür ist die Wasserkraft. Obgleich die Bedeutung von Nickel im Bereich Wasserkraft als gering (kleine Menge) eingestuft wird, ist seine Verwendung für die Schweißbarkeit von Turbinenschaufeln und die lange Lebensdauer von anderen Komponenten, wie sie z. B. in Dammschleusen eingesetzt werden, außerordentlich wichtig. In manchen Anwendungsbereichen kann sogar davon gesprochen werden, dass Nickel für diese Technologien geradezu unverzichtbar ist. Während im IEA-Bericht nur die Erzeugung von elektrischem Strom behandelt wird, resultieren andere umweltfreundliche Technologien in Wärmeenergie. Ein Beispiel ist die Produktion von Biokraftstoffen, die in hohem Maß vom Einsatz von Nickel in Form von Edelstählen abhängt. Tatsächlich benötigt der Energiemix zum großen Teil Nickel in der einen oder anderen Form, und es überrascht nicht, dass alle sauberen Energietechnologien Nickel nutzen. In diesem Artikel untersuchen wir genauer, was Nickel in drei sauberen Energietechnologien bewirkt: in der Geothermik sowie der Wasser- und Windkraft.

Geothermik Wärme tief aus der Erde kann zur Erzeugung von Strom und zum Beheizen von Häusern und anderen Gebäuden genutzt werden. Das Konzept ist einfach: Dampf oder unter Druck gesetztes heißes Wasser mit einer Temperatur von über 150 °C wird in Rohrleitungen an die Oberfläche geleitet, wo es stromerzeugende Turbinen antreibt, bevor es sich dann wieder abkühlt. Das kältere Wasser wird durch Rohrleitungen an Fernwärmeanlagen geleitet und dann wieder zur Quelle zurückgeführt, um auf natürliche Weise erneut erhitzt zu werden. Einer der Hauptvorteile der Geothermik besteht darin, dass die gewonnene Energie zuverlässig und jederzeit verfügbar ist (im Gegensatz zur Sonnen- oder Windenergie). Die geothermische Energieerzeugung ist derzeit noch recht begrenzt (mit einer Kapazität von wohl nur ca. 16 GW) und auf Orte beschränkt, an denen die Wasserquellen relativ nahe an der Erdoberfläche liegen, in der Regel in einer Tiefe von weniger als drei Kilometern. Die Investitionskosten für eine GeothermikAnlage sind oft höher als die für andere nachhaltige Technologien, lassen sich aber durch den kontinuierlichen Betrieb der Anlage rechtfertigen. Die Qualität des Wassers oder Dampfes ist im hohen Maße ortsabhängig. Manchmal ist das Wasser sehr korrosiv, weil es hohe Mengen von Chloriden und

Schwefelwasserstoff enthält. In diesem Punkt spielt die Anwendung von nickelhaltigen Legierungen eine kritische Rolle. Manche der Anlagen, wie das Salton SeaProjekt in Kalifornien, nutzen nickelbasierte Legierungen wie C-22 (N06022), während sich die meisten anderen mit einem niedrigeren Nickelanteil begnügen. Die Hellisheiði Power Station in der Nähe der isländischen Hauptstadt Reykjavik ist das sechstgrößte geothermische Kraftwerk der Welt. Es erzeugt 303 MW Elektrizität und 400 MW Wärmeenergie, die über eine 19,5 km lange Pipeline in die Stadt geleitet wird, um Häuser und Unternehmen zu beheizen. Das an die Oberfläche geleitete Wasser hat eine Temperatur von ca. 200 °C und einen geringen Chloridgehalt; auch der Schwefelwasserstoffanteil ist nicht zu hoch. Die im System eingesetzten Materialien reichen von typischen KohlenstoffstahlLegierungen bis zu verschiedenen Arten von Edelstahl und Legierungen mit einem hohen Nickelgehalt. Für bestimmte, besonders kritische Komponenten ist sogar Titan erforderlich. Zu den Hauptkomponenten, in denen Nickel eingesetzt wird, gehören die Turbinen, Kondensatoren, Wärmetauscher, Pumpen und Rohrleitungssysteme, bei denen z. B. Edelstahl des Typs 630

(S17400) und 316L (S31603), verschiedene Duplexlegierungen, 6 % Mo (S31254) und die Nickellegierung 625 (N06625) verwendet werden. Im Kraftwerk können bis zu 100 Tonnen Nickel in den verwendeten Legierungen zum Einsatz kommen. Diese Materialien bieten bei korrekter Anwendung Korrosionsbeständigkeit, Festigkeit und saubere Oberflächen und dadurch eine hervorragende Wärmeübertragung und einen kosteneffektiven Betrieb.

Wasserkraft Wasserkraft ist derzeit die größte Quelle erneuerbarer Energie. Der IEA zufolge wird erwartet, dass die Kapazität bis 2040 um 70 % steigen wird, vor allem in der Region Asien-Pazifik. Wasserkraft wird auch in Zukunft eine wichtige erneuerbare Energiequelle bleiben. Natürlich werden weitere Wasserkraftwerke gebaut werden; darüber hinaus müssen aber auch ältere Anlagen erneuert und ihre Effizienz verbessert werden. Dies bietet die Gelegenheit, mittels moderner Technologien die Lebensdauer zu verlängern und die Energieerzeugung zu erhöhen.

Manchmal ist das geothermale Wasser sehr korrosiv, weil es hohe Mengen an Chloriden und Schwefelwasserstoff enthält. In diesem Punkt spielt die Anwendung von nickelhaltigen Legierungen eine kritische Rolle.

Bei den meisten Wasserkraftanlagen speisen Staumauern die Turbinen, mit denen Elektrizität erzeugt wird, mit Wasser. Hier kommt Nickel in zentralen Komponenten

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Wasserkraft ist derzeit die größte Quelle erneuerbarer Energie. Die widerstandsfähigsten Turbinen werden aus nickelhaltigem Edelstahl hergestellt.

zum Einsatz und wird in Zukunft wohl eine noch größere Rolle spielen. Das Kernstück des Kraftwerks ist der Generator. Dieser besteht aus einer Turbine (einem Wasserrad), die vom Druck des Strömungswassers angetrieben wird und bei der ein Rotor mit Magneten in einem fixierten Stator mit Kupferdrahtspulen dann Elektrizität erzeugt. In der Regel wird die Turbine aus nickelhaltigem Edelstahl hergestellt. Sie muss sowohl korrosions- als auch kavitationsbeständig sein. Turbinen sind verschieden groß, häufig aber von beachtlichen Dimensionen. Ihre Schweißfähigkeit und die Möglichkeit von Schweißreparaturen spielen bei der Materialauswahl eine wichtige Rolle. Deshalb bestehen die widerstandsfähigsten Turbinen aus nickelhaltigen martensitischen und austenitischen Edelstählen wie 410NiMo (UNS S41500), EN 1.4488 (keine UNS-Nummer), Typ 304 (S30400) und ihren Gussäquivalenten. Die Statoren sind ebenfalls sehr groß. Für die Leistungsfähigkeit dieser Komponenten sind die nichtmagnetischen Eigenschaften von nickelhaltigem austenitischem Edelstahl am wichtigsten, insbesondere bei Legierungen wie XM-19 (S20910).

Nickel wird manchmal als das „versteckte Metall“ bezeichnet. In Windturbinen ist es in der Tat versteckt, ermöglicht aber auch eine zuverlässige und kosteneffiziente Energieerzeugung.

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Mit zunehmendem Wasserdruck und -volumen kann das Gewicht anderer Systemkomponenten mit Nickel reduziert und ihre Widerstandsfähigkeit erhöht werden. High Strength Low Alloy (HSLA)-Stähle sind für die zukünftige Entwicklung großer Druckrohrleitungen, die die Turbine mit Wasser versorgen, weiterhin hervorragende Optionen. Solche Druckrohrleitungen können einen Durchmesser von bis zu 10 m aufweisen. Durch Stahl höherer Festigkeit wird das Gewicht gesenkt; außerdem ist damit der Vorteil eines größeren Innendurchmessers verbunden. Nickel fördert in diesen Legierungen die für eine hohe Festigkeit erforderliche Martensitbildung. Außerdem hat Nickel den zusätzlichen Vorteil, dass es die Schweißfähigkeit der Druckrohrmaterialien verbessert. Diese Vorteile, die niedrigeren Kosten, der reduzierte Stahlverbrauch und die verbesserte Effizienz sind der Schlüssel für die Zukunft dieses wichtigen Sektors erneuerbarer Energien.

Windkraft Die Nutzung des Windes zur Energieerzeugung hat in letzter Zeit stark zugenommen. Derzeit werden mit Windkraftanlagen weltweit fast 750 GW erzeugt. Die Kosten der Energie aus Windturbinen sind gesunken und die einzelnen Turbinen

größer geworden. Heute werden Turbinen für 10 MW und mehr angeboten. Größere Windturbinen führen zu einer geringeren Intensität der Materialnutzung, d. h. es wird weniger Material pro MW Energie eingesetzt, was ein wichtiges Nachhaltigkeitskriterium darstellt. Auch hier spielt Nickel eine kritische Rolle. Die Anwendung von Nickel wird meist mit Edelstahl in Verbindung gebracht. Tatsächlich werden bei Windturbinen viele sicherheitskritische Elemente wie Leitern, Steuerpulte und Befestigungsmittel aus Edelstahllegierungen hergestellt. Hauptsächlich kommt Nickel in Windkraftanlagen aber in kleinen Mengen zur Anwendung, um die Festigkeit zu erhöhen und die Zähigkeit von niedriglegiertem Stahl zu verbessern. Viele Legierungselemente erhöhen die Festigkeit und Härte von Stahl. Nickel ist aber eines der wenigen, die auch die Zähigkeit verbessern, also die Fähigkeit, mechanische Energie zu absorbieren, ohne zu reißen. Und das ist für den Windturbinenbetrieb von entscheidender Bedeutung. Der Getriebekasten einer Turbine enthält die wichtigsten angetriebenen Teile; bei einer 8-MW-Turbine kann er bis zu 86 Tonnen wiegen. Fällt eine wichtige Komponente aus, ist das Auswechseln von Teilen oder gar des ganzen Getriebekastens bei einer Windturbine an Land eine kostspielige Angelegenheit. Bei Offshore-Anlagen können die Kosten und Ausfallzeiten aber ins Gigantische steigen. Daher sind Zuverlässigkeit und lange Lebensdauer grundlegende Faktoren, damit sich Windkraftanlagen rechnen. Das Gewicht des Getriebekastens ist ebenfalls wichtig, weil das Gewicht der Gondel, in der sich der Getriebekasten befindet, auch bei stärkstem Wind getragen werden muss. Eine Reduzierung des Gondelgewichts um nur ein Kilo ermöglicht Materialeinsparungen von bis zu 10 kg im stützenden Aufbau. Das Design ist ebenso von kritischer Bedeutung wie die gewählte Legierung. Ein Großteil des Stahls im Getriebekasten enthält Nickel. Bei manchen Komponenten beträgt der Nickelanteil bis zu 2 %. Selbst höherlegierte Nickellegierungsstähle werden in Betracht gezogen, weil inzwischen mit Turbinengrößen von bis zu 20 MW geplant wird. Komponenten, die derzeit überhaupt kein Nickel enthalten, können in Zukunft einen Anteil von ca. 0,5 % aufweisen, um das Gewicht zu reduzieren und die Zuverlässigkeit zu erhöhen.

JUSTIN BULOTA

Windkraft in der Arktis Die Versorgung abgelegener Orte im Norden Kanadas mit Strom und Wärme ist immer eine enorme Herausforderung, insbesondere wenn diese nicht ans Straßennetz angeschlossen sind. Das gilt auch für die Raglan Mine, ein Nickelbergwerk von Glencore in Nunavik im nördlichen Drittel der Provinz Quebec. Während des kurzen Zeitraums, in dem die Schifffahrt überhaupt möglich ist, wird ein großer Vorrat an Dieselkraftstoff auf dem Seeweg angeliefert. Weil es im Winter auch tagsüber dunkel und stets bitterkalt ist, sind Wärme und Strom lebensnotwendig. Eine der wenigen potenziellen alternativen Energiequellen in dieser Region ist die Windkraft, was natürlich die Frage aufwirft, ob diese Technologie unter extremen arktischen Bedingungen, z. B. bei Schneestürmen, sicher eingesetzt werden kann.

gebaut und installiert. In dieses System

2014 und 2018 wurden zwei Windturbinen sowie ein komplexes Energiespeichersystem mit Lithium-Ionen-Batterien

für Befestigungsmittel, Steuerschrank-

mussten auch die Windturbinen- und Dieselkraftstoffsysteme integriert werden. Die ersten, erfolgreich abgeschlossenen Schritte wiesen die Machbarkeit des Konzepts nach, sodass derzeit Studien zur potenziellen Installation von zwei neuen 3-MWWindturbinen durchgeführt werden.

Jede Turbine bewirkt eine Reduzierung der Kohlendioxidemissionen um mehr als 3600 Tonnen im Jahr und erfordert ca. 2000 kg Nickel.

Jede Turbine ermöglicht Einsparungen von mehr als zwei Millionen Liter Diesel im Jahr und dadurch eine Reduzierung der Kohlendioxidemissionen um 3600 Tonnen – eine Erfolgsgeschichte, zu der auch Nickel seinen Beitrag leistet. In jeder Windturbine kommen ca. 2000 kg Nickel zum Einsatz. Im Gondelbereich findet sich Nickel in Lagern, Wellen, Zahnrädern und Hydraulikkomponenten, während es in anderen Abschnitten gehäuse und viele andere Komponenten genutzt wird.

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DAS NORTHERN LIGHTS-PROJEKT KOHLENDIOXIDABSCHEIDUNG UND -SPEICHERUNG ZUR REDUZIERUNG VON TREIBHAUSGASEN

EQUINOR

Die Kohlendioxidabscheidung und -speicherung (Carbon Capture and Storage, CCS) ist ein grundlegendes Element der Entkarbonisierung unserer Welt. Bei diesen Prozessen wird Kohlendioxid (CO2) aus großen Industrieanlagen über Pipelines oder auf Schiffen transportiert und (in der Regel unterirdisch) eingelagert, um zu verhindern, dass es in die Atmosphäre gelangt. Dieses Verfahren spielt für die Energiewende eine wichtige Rolle: Mit erneuerbaren Energien alleine lassen sich die internationalen Energie- und Klimaziele sowie ein Stopp der Emission von Treibhausgasen nicht erreichen, wofür zum einen der langsame Übergang zu grüneren Energien im Energiemix verantwortlich ist. Zum anderen kann Kohlendioxid bei Prozessen emittiert werden, die nichts mit dem Energieverbrauch zu tun haben, etwa bei der Zementherstellung.

Eine Flotte von CO2-Spezialfrachtern ist erforderlich, um CCS auf See optimal zu verwirklichen.

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Die Orte, an denen Kohlendioxid sicher gespeichert werden kann, befinden sich in der Regel nicht in den Regionen, in denen es erzeugt wird. Die OffshoreSpeicherung scheint ungeachtet der damit verbundenen Komplexität im Vergleich zur Onshore-Speicherung, bei der es oft zum Widerstand der örtlichen Bevölkerung kommt, an Unterstützung zu gewinnen. Zum Überwinden der Entfernung zwischen Emissions- und Speicherort gibt es zwei Möglichkeiten: den Transport per Schiff oder per Pipeline. Der Transport auf dem Seeweg ist bei kleineren Volumen und langen Strecken die wirtschaftlichere Option, während Pipelines für große Mengen und Entfernungen von unter 700 km am besten geeignet sind. Bei einem an Bedeutung gewinnenden Prozess wie der CCS erfordert der Transport auf dem Seeweg auch einen kleineren anfänglichen Kapitalaufwand, weshalb der Schiffstransport der anfänglich kleinen CO2-Mengen zu den wenigen verfügbaren Lagerstätten bevorzugt wird.

Wie baut man ein Kohlendioxidschiff? Es gibt drei Arten von Tankstrukturen für Flüssiggas-Transportschiffe: vollständig unter Druck, Niedrigtemperatur (Atmosphärendruck) und halbgekühlt (halb unter Druck). Flüssig-CO2 kann nur bei einer Kombination von niedriger Temperatur mit Drücken weit über dem Atmosphärendruck bestehen. Daher sollte ein CO2-Frachttank entweder ein Drucktank oder halbgekühlt sein. Der halbgekühlte Typ einschließlich der wenigen existierenden CO2-Frachter soll der Kombination aus Temperaturund Druckbedingungen Rechnung tragen, die für ein im flüssigen Zustand gespeichertes und transportiertes Gas notwendig ist. Schiffskonstrukteure ziehen diesen Typ vor, weil damit größere und kostengünstigere Schiffe gebaut werden können. Der Frachttank muss auf ca. -54 °C /6 bar bis -50 °C /7 bar ausgelegt sein. Dieser Wert liegt in der Nähe des „Tripelpunkts“ von CO2, bei dem Gas, Flüssigkeit und Feststoffe gleichzeitig vorhanden sind. Die Technik ist heute aber

Dauerhaft gelagert CO2 erhalten und zwischengelagert Per Pipeline vor die Küste transportiert Transport

Dauerhafte Lagerstätte (2500–3000 m unter dem Meeresboden)

Komprimiertes CO2 wird auf Schiffen transportiert

Flüssig-CO2

CO2-Abscheidung Abscheidung aus industriellen Anlagen Komprimiert und zwischengelagert

noch nicht so weit, dass diese Bauweise effizient und sicher implementiert werden kann. Derzeit operieren CO2-Frachter mit einem höheren Druck und bei ca. -20 °C. Sie transportieren Flüssig-CO2 für die Lebensmittel- und Getränkeindustrie sowie unter Druck stehende Produkte wie Feuerlöscher. Für die Festigkeit und Zähigkeit dieser dickwandigen Druckbehälter bei Temperaturen unter null ist Nickel von grundlegender Bedeutung. Was ist Northern Lights? Ungeachtet der diversen Herausforderungen werden heute immer mehr CCS-Projekte realisiert. Northern Lights ist die Transport- und Speicherkomponente des Longship-Projekts, das von der norwegischen Regierung gefördert und unterstützt wird und mit dem CO2 aus industriellen Quellen im Südosten Norwegens (Brevik und Oslo) abgeschieden werden soll. Mit Aufnahme des Betriebs im Jahr 2024 wird Northern Lights (ein Gemeinschaftsunternehmen von Equinor, Shell und Total) das erstegrenzübergreifende Open-Source-CO2-Transport- und Speicherinfrastrukturnetz überhaupt sein. Abgeschiedenes CO2 wird per Schiff zu einem Onshore-Terminal an der norwegischen Westküste und von dort per Pipeline zu einer untermeerischen Offshore-

NORTHERN LIGHTS

Flüssig-CO2

Lagerstätte in der Nordsee transportiert. Die Onshore-Zwischen-speicherung des Flüssiggases gewähr-leistet einen konstanten Fluss in die Pipeline und den Meeresboden und ist einer Zuleitung mit zahlreichen Unterbrechungen vorzuziehen, wie dies ohne dieses Onshore-Terminal der Fall wäre.

Die geplante CCS-Wertschöpfungskette auf See von der Emission bis zur Einlagerung unter dem Meer.

In der ersten Betriebsphase baut Northern Lights derzeit zwei 130 m lange CO2-Spezialfrachter mit einer Kapazität von 7500 m3. Darin wird das abgeschiedene und verflüssigte CO2 von mehreren Emittenten zur OnshoreZwischenspeicherstätte transportiert, bevor es per Pipeline an einen 100 km von der Küste entfernten Ort geleitet und 2600 m unter dem Meeresboden dauerhaft gelagert wird. In der ersten Phase sollen nach und nach bis zu eineinhalb Millionen Tonnen pro Jahr unter dem Meeresboden gelagert werden. Das entspricht der Menge, die mit den beiden Schiffen jährlich befördert werden kann. Für dieses Konzept unverzichtbar: Nickel Weil es nur wenige CO2-Spezialfrachter gibt, mussten sich Ingenieure und Schifffahrts-Klassifikationsgesellschaften für die Konstruktion der beiden Northern Lights-Frachter auf das Konstruktions-

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material für die Druckbehälter an Bord einigen. Es musste einfach herzustellen und in der Lage sein, einem hohen Druck und niedrigen Temperaturen zu widerstehen. Die Entscheidung fiel auf einen 50 mm dicken Druckbehälterstahl P690QL2 (EN 10028-6, Typ 1.8888) mit einem Nickelanteil von 2,5 %. Die beiden Druckbehälter auf jedem Schiff werden bei 15 bar und -26 °C betrieben, also Werten, die aus Sicherheitsgründen weit vom Tripelpunkt entfernt sind. Das bedeutet ca. 3000 Tonnen Stahl, die 75 Tonnen Nickel enthalten.

An Standorten im südöstlichen Norwegen emittiertes CO2 wird per Schiff zu einer OnshoreZwischenspeicherstätte transportiert, bevor es per Pipeline zu einer untermeerischen Offshore-Lagerstätte in der Nordsee befördert wird.

Die CCS-Wertschöpfungskette besteht ferner aus folgenden Komponenten: • Einer Onshore-Zwischenspeicherung: 12 Druckbehälter mit einer Gesamtkapazität von 8250 m3. Auch hier wird Nickel benötigt, um dem Druck und der niedrigen Temperatur standzuhalten. Das gesamte Tanklager umfasst 2000 Tonnen Druckbehälterstahl P460ML1 (EN 10028-5) und P355NL1 (EN 100283), der bis zu 0,5 % Nickel enthält. • Einer 100 km langen Pipeline mit einem Außendurchmesser von 323,8 mm für das CO2 im flüssigen Zustand. Also gilt auch hier, dass hoher Druck mit einer niedrigen Temperatur gepaart wird. Die Pipeline verläuft auf dem Meeresboden bis zu dem Ort, an dem das CO2 in eine geologische Lagerstätte 2,6 km unter

NORTHERN LIGHTS PROJEKTKARTE Untermeerische Offshore-Lagerstätte in der Nordsee

NORTHERN LIGHTS

Das Northern Lights-Konsortium ist für Transport und Lagerung zuständig

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dem Meeresboden injiziert wird. Die Pipeline besteht aus DNV 450 FPDSRohrleitungsstahl (ähnlich wie API 5L X65) mit 0,5 % Nickel. Bei einer Stärke von ca. 16 mm, wie sie der Großteil der Pipeline aufweist, bedeutet das ca. 13.000 Tonnen Stahl, die 65 Tonnen Nickel enthalten. • Das Management einer so langen Pipeline in einer Offshore-Umgebung erfordert, dass in einem Hauptstrang mehrere Nebenröhren gebündelt werden. Die kleinen Röhren im Hauptstrang enthalten die Hydraulik für die Fernsteuerung von Ventilen und Chemikalien. Diese Röhren mit einer Wandstärke von nur 1,42 mm sind nach der Installation schwer zugänglich und müssen gegen Salzwasser beständig sein. Aus Resilienzgründen werden sie aus Superduplex-Edelstahl des Typs 2507 (S32750) gefertigt. Ein 35 km langer Hauptstrang mit vier 2507-Röhren entspricht ca. 10 Tonnen Nickel. Dem Northern Lights-Modell zufolge wird CCS bis 2024 Wirklichkeit werden. Ca. 150 bis 200 Tonnen Nickel sind erforderlich, um auf diese Weise 1,5 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr abzuscheiden und zu speichern. Wer mit CCS und anderen Technologien hoch gesteckte Klimaziele erreichen will, ist zweifellos auf Nickel angewiesen.

Onshore-Anlage im Industriegebiet Naturgassparken bei Bergen Fortum Oslo Varme Müllheizkraftwerk

Norwegen

NorcemZementwerk

PENTICTON FOUNDRY

NICKELLEGIERUNGEN: ECHTE ARBEITSTIERE – DIE „C“-FAMILIE NICKELBASIERTER LEGIERUNGEN Anfang der 1930er Jahre wurde die erste Ni-Cr-Mo-Legierung unter dem Namen Legierung C (UNS N10002) auf den Markt gebracht. Sie stellte eine Optimierung der Ni-Cr-Legierungen mit guter Beständigkeit gegenüber oxidierenden Säuren wie Salpetersäure und Ni-Mo-Legierungen und mit einer besseren Beständigkeit gegenüber reduzierenden Säuren wie Salzsäure dar. Diese Kombination resultierte in einer Legierungsfamilie mit hervorragender Korrosionsbeständigkeit in vielen verschiedenen stark korrodierenden Umgebungen, wie sie bei der chemischen und petrochemischen Verarbeitung oft vorkommen. In diesem Punkt sind sie den im Jahr 1913 entdeckten Edelstählen überlegen. Mitte der 1960er Jahre führten Fortschritte sowohl in der Schmelztechnik (Entwicklung der Argon-Sauerstoff-Entkarbonisierung) und in der Korrosionswissenschaft (Verständnis des Einflusses geringfügiger Elementzugaben) zur Entwicklung der Legierung C-276 (N10276), einer Schmiedeversion von Legierung C mit niedrigem Kohlenstoff- und Siliziumgehalt. Die Legierung C-276 ist jetzt der Branchenstandard für den Einsatz bei der chemischen und petrochemischen Verarbeitung. Der United States Clean Air Act von 1970 führte zu einer weitläufigen Akzeptanz von Rauchgasentschwefelungstechnologien, meist in Form von Nassverfahren, um schwefelhaltige Gasemissionen aus US-Kohlekraftwerken zu reduzieren. Diese Einheiten mussten den von

Rauchgasen gebildeten korrosiven Säuren widerstehen können. In vielen dieser kritischen Anwendungen kam die Legierung C-276 zum Einsatz. Zu dieser Zeit wurde auch die für die europäische Chemieindustrie entwickelte Legierung C-4 (N06455) auf dem Markt gebracht. Anfang der 1980er Jahre wurde dann Legierung 22 mit einem höheren Chromgehalt eingeführt, sodass die Korrosionsbeständigkeit in oxidierenden Medien erhöht werden konnte. In den 1990er Jahren folgten Legierung 59 (N06059), Legierung 686 (N06686) und C-2000® (N06200) mit weiteren Verbesserungen der Korrosionsbeständigkeit und der damit verbundenen Ausweitung der Nutzung auf noch anspruchsvollere Anwendungen.

Typische Zusammensetzung von Legierungen der C-Familie Legierung

(UNS)

Jahrzehnt der Einführung

(N10002)

1930er

Rest

C-276

(N10276)

1960er

Rest

C-4

(N06455)

1970er

Rest

(N06022)

Mitte der 1980er

Rest

(N06059)

Anfang der 1990er

Rest

686

(N06686)

Anfang der 1990er

Rest

C-2000

(N06200)

Mitte der 1990er

Rest

1,6

90 Jahre nach der Einführung der Legierung C wird die C-Familie nickelbasierter Legierungen in vielen verschiedenen Anwendungsbereichen wie in der Schadstoffbekämpfung, in der Petrochemie/Chemie, bei der Herstellung verschiedener Säuren, bei der Metallverarbeitung und in der Pharmazie umfassend eingesetzt.

NICKEL, JHRG. 36, Nr. 2, 2021 | 13

FRAGEN AN EXPERTEN FAQ VON DER TECHNISCHEN BERATUNGS-HOTLINE DES NICKEL INSTITUTE Geir Moe P.Eng. ist der Technical Inquiry Service Coordinator beim Nickel Institute. Zusammen mit anderen Werkstoffexperten in aller Welt hilft Geir Moe Endanwendern und Spezifikateuren von nickelhaltigen Materialien, die technische Unterstützung benötigen. Das Team steht bereit, um kostenlose technische Beratungsleistungen zu einer breiten Palette von Anwendungen wie Edelstahl, Nickellegierungen und Vernickelung anzubieten, damit Nickel bedenkenlos eingesetzt werden kann. https://inquiries.nickelinstitute.org/

F A

F: Das Edelstahlgeländer vor unserem Gebäude weist nach wenigen

Jahren bereits Rostflecken auf. Wurde ein Edelstahl der falschen Güte verbaut?

A: Dabei handelt es sich wahrscheinlich um Luftkorrosion in Verbindung mit Salzen. Im Englischen wird das wegen der Ähnlichkeit mit Teeflecken manchmal

auch als „Tea Staining“ bezeichnet. Meist tritt dieses Phänomen in Meeresnähe

oder an Orten auf, in denen die Straßen gesalzt werden. Zum „Tea Staining“ kommt es, wenn die örtlichen Bedingungen (wie Temperatur, relative Feuchte und

Anwesenheit korrosiver Stoffe an der Oberfläche) für die Edelstahllegierung nach ihrer Installation zu aggressiv sind. Das Verfärbungspotenzial wird in geschützten Bereichen wie etwa unter Vordächern verstärkt, weil sich korrosive Stoffe ablagern können, ohne dass sie vom Regen weggespült werden können. Auf horizontalen und raueren Flächen setzen sich korrosive Stoffe ebenfalls leichter ab. Daher sind glatte Oberflächen und solche mit guter Drainage weniger korrosionsanfällig. Typ 304L (UNS S30403) ist in der Regel geeignet, wenn kein Meer in der Nähe kann 316L (S31603) verwendet werden. In manchen Regionen werden aber

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korrosionsbeständigere Güten wie 2205 (S32205) und Superduplex (S32750 oder S32760) benötigt. Eine gute Edelstahllegierung ist ein Material mit niedrigem Wartungsbedarf. Das heißt aber nicht immer, dass sie wartungsfrei ist. Ein Abwaschen durch natürliche Niederschläge kann ausreichen; manchmal muss aber auch von Hand gewaschen werden. Diese Art von Verfärbung wird in der NI-Publikation Stainless Steels in Architecture, Building and Construction – Guidelines for Corrosion Prevention (11 024) ausführlicher besprochen. Sie kann von der Website des Nickel Institute heruntergeladen werden: nickelinstitute.org/library

14 | NICKEL, JHRG. 36, Nr. 2, 2021

AUS PUBL. 11 024 DES TMR

O N L I N E

NICKEL

ist und kein Straßensalz verwendet wird. In den meisten Küstengebieten

Neue Publikationen Stainless Steel Infrastructure: a Lifetime of Savings erörtert, wie die einzigartigen Eigenschaften von nickelhaltigem Edelstahl dieses Material zu einer kosteneffektiven Option für viele verschiedene strukturelle Anwendungen machen. In einer Reihe internationaler Fallstudien wird aufgezeigt, dass

die Gesamtbetriebskosten über die Lebensdauer einer Edelstahlanlage trotz der höheren anfänglichen Investitionskosten mit weniger haltbaren Alternativen hervorragend mithalten können. Zum Download auf der Website des Nickel Institute verfügbar. nickelinstitute.org

Aktualisierte INCO-Publikationen 28 wichtige technische Publikationen, die ursprünglich von INCO verfasst wurden und vom Nickel Institute gepflegt werden, wurden aktualisiert und neu veröffentlicht. Die digitale Qualität der Leitfäden wurde verbessert und alle Publikationen können jetzt durchsucht werden. Die Originalpublikationen wurden von Experten auf dem jeweiligen Fachgebiet verfasst und die darin enthaltenen Informationen sind immer noch höchst relevant.

Dank dieser qualitativ hochwertigen technischen Informationen können im Feld tätige Personen nickelhaltige Materialien zuversichtlich verwenden und ihre Vorteile in verschiedenen Anwendungsbereichen für ihre Zwecke nutzen. Diese Informationen sind für Entwickler von Materialspezifikationen, Schweißer, Hersteller und Ingenieure besonders nützlich und können kostenlos von der Website des Nickel Institute heruntergeladen werden. nickelinstitute.org

UNS-DETAILS UNS

AST 19 FC ELOICK IN-5 CE-N L N M E A EATIU E T STM H ISM SO S IU N EELING AND CRHER OCH ESB STIN SIG MA G YSISAND MACHINING INNLIO RTOIN LEYRG T INNI R L IS S O A O STA R L-RE E REL DIN CE GR R IN STA IN GRINDING NI-RESIST U IELS G K T E TO N N IC CTILE R D ATES ATPEAN —AE N LDU AND DUCTILE IN NG W PRSOTEELSP SIST -RE E NI E S I U U NI-RESIST E HE THSE URR THSE US TO TE TO LOEYATO LLOY IDLEGUID GU ALID USE OCC YS GGUID THE ALGININ 2 GE 3LO TIGCUA TIC 8TO AL 26IN 3AL O 1IN TA INANINCTIC ACLPR AC PRA ICAA PR AO PRACTICAL TO NO 4GUIDE C OYSUSE N TA 08THE NA L-TCK 11ALL AACT ICCKOENI EL-CON NONG EL-CONTAINI A PR IC OF NICKEL-CONTAINING OFKENL-OF OF NICK 242 NO ALLOYS OF N NO 242

ed by ribut ELd by Dist NICK bute Distri ITUTEKEL NIC dE by INST trib by UT Dis TITute uced d by INS NICKEL ProdProduce uted TEby Distrib ed by INSTITU O duc INCO INCPro NICKEL ed by O Produc Distributed INC INSTITUTEby Produced by INCO NICKEL INCO INSTITUTE

Chemische Zusammensetzung (in Gewichtsprozent) der Legierungen und Edelstahltypen in dieser Ausgabe von Nickel.

N01555 S. 5

0,07 max.

0,05 max.

0,01 max.

0,05 max.

0,025 max.

54,0– 57,0

Rest

N06022 S. 7

0,015 max.

2,5 max.

20,0– 22,5

2,0– 6,0

0,50 max.

12,5– 14,5

Rest

0,02 max.

0,08 max.

0,35 max.

2,5– 3,5

N06625 S. 7

0,40 max.

0,10 max.

20,0– 23,0

5,0 max.

0,50 max.

8,0– 10,0

3,15– 4,15

Rest

0,015 max.

0,50 max.

0,40 max.

S17400 S. 7

0,07 max.

15,00– 17,50

3,00– 5,00

Rest

1,00 max.

0,15– 0,45

3,00– 5,00

0,040 max.

0,030 max.

1,00 max.

S20910 S. 8

0,06 max.

20,5– 23,5

Rest

4,00– 6,00

1,50– 3,00

0,20– 0,40

0,10– 0,30

11,5– 13,5

0,040 max.

0,030 max.

0,75 max.

0,10– 0,30

S30400 S. 2, 8

0,08 max.

18,0– 20,0

Rest

2,00 max.

8,0– 10,5

0,045 max.

0,030 max.

1,00 max.

S30403 S. 14

0,030 max.

18,0– 20,0

Rest

2,00 max.

8,0– 12,0

0,045 max.

0,030 max.

1,00 max.

S31254 S. 7

0,020 max.

19,5– 20,5

0,50– 1,00

Rest

1,00 max.

6,0– 6,5

0,18– 0,22

17,5– 18,5

0,030 max.

0,010 max.

0,80 max.

S31603 S. 5, 7, 14

0,030 max.

16,0– 18,0

Rest

2,00 max.

2,00– 3,00

10,0– 14,0

0,045 max.

0,030 max.

1,00 max.

S32205 S. 14, 16

0,030 max.

22,0– 23,0

Rest

2,00 max.

3,00– 3,50

0,14– 0,20

4,50– 6,50

0,030 max.

0,020 max.

1,00 max.

S32304 S. 2

0,030 max.

21,5– 24,5

0,05– 0,60

Rest

2,50 max.

0,05– 0,60

0,05– 0,20

3,0– 5,5

0,040 max.

1,00 max.

S32750 S. 12, 14

0,030 max.

24,0– 26,0

Rest

1,20 max.

3,0– 5,0

0,24– 0,32

6,0– 8,0

0,035 max.

0,020 max.

0,80 max.

S32760 S. 14

0,030 max.

24,0– 26,0

0,50– 1,00

Rest

1,00 max.

3,0– 4,0

0,20– 0,30

6,0– 8,0

0,030 max.

0,010 max.

1,00 max.

0,50– 1,00

S41500 S. 8

0,05 max.

11,5– 14,0

0,50– 1,00

Rest

0,50– 1,00

3,5– 5,5

0,030 max.

0,03 max.

0,60 max.

NICKEL, JHRG. 36, Nr. 2, 2021 | 15

KING ABDULAZIZ CENTER FOR WORLD CULTURE

©SNØHETTA

Das in Dhahran, Saudi-Arabien, befindliche Center wurde von Architekten des norwegischen Büros Snøhetta entworfen und 2017 fertig gestellt. Dieses spektakuläre Gebäude ähnelt fünf glatten „Felsen“, die ohne einen klar erkenntlichen Plan aufeinandergetürmt wurden. Es beherbergt Bibliotheken, Bildungseinrichtungen, Ausstellungshallen, Theater, Museen, eine Moschee und Restaurants. Am untersten Punkt des Centers wird in einer Ausstellung Erdöl als historische Grundlage des Wohlstands des Königreichs gewürdigt. Im Erdgeschoss macht die Geschichte Platz für die Gegenwart. Hier werden in der Great Hall die besten kulturellen Erfahrungen weltweit präsentiert. Im 90 m hohen Knowledge Tower geht es dann um die Zukunft.

Um die „Felsen“ legen sich engmaschig Edelstahlrohre wie ein Schleier, der stolz die witterungsbeständigen Seitenwände des Gebäudes umhüllt.

16 NICKEL, | NICKEL,JHRG. JHRG.36,36,Nr.Nr.2,2,2021 2021

Um die „Felsen“ legen sich engmaschig Edelstahlrohre wie ein Schleier, der stolz die witterungsbeständigen Seitenwände des Gebäudes umhüllt. Die von Seele in Deutschland hergestellten Rohre (7,6 mm Durchmesser x 2 mm Wandstärke) bestehen aus dem Duplex-LegierungsEdelstahl 2205 (UNS S32205). Diese Legierung mit einem Nickelgehalt von 5,5 % wurde wegen ihrer hervorragenden Festigkeit, Leitfähigkeit, langfristigen Abrieb- und Korrosionsbeständigkeit sowie ihres sauberen Erscheinungsbilds

gewählt. Jeder Rohrabschnitt ist einmalig und wurde mithilfe einer computergesteuerten Maschine so gebogen, dass er genau in seine vorgesehene Position passt. Wenn die mehr als 93.000 Rohrabschnitte mit einem Gesamtgewicht von über 1000 Tonnen hintereinander gelegt würden, wären sie insgesamt 360 km lang. Die Rohre tragen zur Kühlung des Gebäudes bei, weil sie den Außenflächen Schatten spenden und Wärme reflektieren und ableiten.