NICKEL, JHRG. 37, Nr. 2, 2022

NICKEL MAGAZINE DIE FACHZEITSCHRIFT FÜR NICKEL UND SEINE ANWENDUNGEN Nachhaltigkeit dank Nickel NICKEL, JHRG. 37, Nr. 2, 2022 WetterfesterBaustahl Sonnenwärmekraftwerke (CSP): ein Vorzeigeprojekt für erneuerbare Energien V2G – Neuheiten Wie EVs das Stromnetz speisen können

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Quelle: Centro Inox/ Inossidabile 225 http://www.centroinox.it/ Benini &

Partners entworfen NICOLINITONI

Der Abdi Ibrahim Tower wurde vom Mailänder Architekturbüro Dante O.

Der Hauptsitz des Pharmaunternehmens Abdi Ibrahim in Istanbul ist ein Musterbei spiel für elegante italienische Architektur. Sowohl für die Außengestaltung als auch für die Innenausführung des Turms mit einer Gesamtfläche von 21.000 m2, 25 Stockwer ken und einer Höhe von 120 m wurde auf breiter Front nickelhaltiger Edelstahl eingesetzt. Außen fiel die Wahl auf Edelstahl des Typs 316 (UNS S31600) für die vertikalen Schilde aus mikroperforierten Platten. Hinter diesen Paneelen sind die Klimaanlagen verborgen; außerdem filtern sie das natürliche Licht und tragen damit zum Klimakomfort an den Arbeitsplätzen bei. Die an den Südwän den des Gebäudes angebrachten Behänge sind mit einer abgeschrägten Rohrstruktur verbunden und bestehen ebenfalls aus Edelstahl des Typs 316. Eine auffällige Hängetreppe in der Haupteingangshalle ist nach drei Ebenen hin geöffnet, was den Eindruck erweckt, sie schwebe in einem Vakuum.

Sie ist an nur zwei Punkten durch geformte Sättel rund um den unteren Teil der lasttragenden Rohrelemente befestigt. Diese Rohre mit einem Durchmesser von 210,3 mm, die Brüstungs-Querstreben mit einem Durchmesser von 12 mm sowie die verschweißten 40-mm-Rohrgeländer wurden ebenfalls aus Edelstahl des Typs 316 hergestellt und mit einer satinierten Oberfläche versehen. Edelstahldetails wie Umzäunung, Zugangstore, grafische Applikationen und dekorative Innenele mente vervollständigen das Gebäude.

FALLSTUDIE 25 ABDI IBRAHIM TOWER

Mit dem 4-Millionen-Meilen-Akku können geparkte EVs Strom ins Netz einspeisen. Lesen Sie dazu „Mit 4-Millionen-Meilen-Akkus mehr im Speicher“ auf Seite 11.

Clare Chefredakteurin,Richardson Nickel Anteile(%)

2040 2050 2020 2030 2050 2020-2030 2020-2050 Gesamtleistung 7.484 7.795 14.933 26.384 33.415 100 100 100 6,7 5,0 EnergienErneuerbare 2.707 2.994 10.293 20.732 26.568 38 69 80 13 7,5 Solar-PV 603 737 4.956 10.980 14.458 9 33 43 21 10 Wind 623 737 3.101 6.525 8.265 9 21 25 15 8,4 Wasser 1.306 1.327 1.804 2.282 2.599 17 12 8 3,1 2,3 Bioenergie 153 171 297 534 640 2 2 2 5,7 4,5 davon BECCS 28 125 152 0 0 n. z. n. z. CSP 6 6 73 281 426 0 0 1 28 15 Geothermik 15 15 52 98 126 0 0 0 13 7,4 Meeresenergie 1 1 11 32 55 0 0 0 34 16 AkkuEV-| kabelLade-| Bidirektionaler Energiefluss zwischen EVs und Stromnetz VEREINFACHTE VEHICLE TO (V2G)-SCHEMADARSTELLUNGGRID Zähler| Strom-/netz

Dem Nickel Institute geht es in erster Linie um die Sicherstellung, dass nickelhaltige Materialien korrekt eingesetzt werden. Wenn Sie gerne mehr über die Unterschiede zwischen den verschiedenen Edelstahltypen erfahren möchten, empfehlen wir Ihnen unseren Artikel auf Seite 12 mit Tipps für die Suche nach alternativen und möglicher weise kostengünstigeren Materialien. Wer die Eigenschaften der verschiedenen Edelstahlfamilien kennt, kann kostspielige Fehler vermeiden und sicherstellen, dass die spezifizierten Materialien auch nachhaltig sind. Im Zweifelsfall wenden Sie sich an den Technical Inquiry Service des Nickel Institutes. Wir helfen Ihnen gerne weiter.

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Nickel spielt eine grundlegende Rolle bei der Bereitstellung CO2 -armer, erneuerbarer Energien, die wir zur Bekämpfung des Klimawandels so dringend benötigen. Die Roadmap der Internationalen Energie-Agentur, die den Weg zur CO2 -Neutralität (Net-Zero-Emissions) bis 2050 vorzeichnet, nennt die Beiträge diverser erneuerbarer Techniken zur elektrischen Leistung. Die Eigenschaften von Nickel in Edelstählen, Akkus, Nickellegierungen und niedriglegierten Stählen bieten in fast jeder erneuerbaren Technik wichtige Vorteile. In dieser Ausgabe befassen wir uns ganz speziell mit der Rolle von Nickel in der Solarenergie, und zwar sowohl im Bereich der Photovoltaik als auch für Sonnenwärmekraft werke (Concentrated Solar Power, CSP). Diese Technologien werden der Roadmap zufolge bis 2050 signifikante erneuerbare Energiequellen darstellen. Mit der Kombination von erneuerbarer Energie und Elektrofahrzeugen (Electric Vehicles, EVs) verbinden sich enorme Vorteile. Die US-Umweltbehörde EPA schätzt, dass das Transportwesen im Jahr 2020 für den größten Teil der US-Treibhausgasemissio nen verantwortlich war. Um die Attraktivität von EVs zu steigern, fließen heute viel Zeit und Aufwand in die Entwicklung energieintensiver und länger haltender Akkus. Wir berichten über aktuelle Entwicklungen in Kanada, die auf die Entwicklung eines Akkus abzielen, mit dem 4 Millionen Meilen (über 6 Millionen Kilometer) zu schaffen sind.

ENERGIEAGENTURINTERNATIONALE–SECTORENERGYGLOBALTHEFORROADMAPA2050:BYZERONETQUELLE: (2021)H.TEKINER-MOĞULKOÇ,&B.,BIBAK,REF.: Elektrische Leistung (GW) Anteile (%) CAAGR (%) 2019 2020 2030

EDITORIAL: NACHHALTIGKEIT DANK NICKEL

Nickellegierungrichtigen Es

02

25 Abdi

Innovativer

Durstige Blätter?

4 | NICKEL, JHRG. 37, Nr. 2, 2022 NICKELINHALT

der Familie 14 Technische Fragen und Antworten 15 Neue

Aktualisierte

Tower 03 Editorial Nachhaltigkeit dank Nickel 04 Beachtenswertes zum Thema Nickel 06 Wetterfester Baustahl Photovoltaik-Montagesysteme 08 Sonnenwärmekraftwerke (CSP) * Energie 11 4-Millionen-Meilen-Akkus V2G – mehr im Speicher 12 Auswahl

Wallpaper

How to determine GHG emissions 15 UNS-Details 16 Oregon Dragon

Das Nickel Magazine ist eine Publikation des Nickel Institute. RichardParvinAutorencommunications@nickelinstitute.orgClareDr.www.nickelinstitute.orgHudsonBates,VerbandspräsidentRichardson,ChefredakteurinundMitarbeiter:Adeli,ParulChhabra,GaryCoates,Matheson,GeirMoe,KimOakes,Philip Song, Benoît Van Hecke, Odette Ziezold Design: Constructive Communications Das Textmaterial wurde zur allgemeinen Information des Lesers erstellt und sollte nicht als Grundlage für spezi sche 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 spezi sche 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 iStock©xijian S. 5 Shutterstock Rich T Foto S. 6 iStock©jiang suying S. 9 iStock©simonkr, Fallstudie Ibrahim der bleibt in Publikationen INCO-Leitfäden, lining with NiCrMo alloys, Bench 3D-Druck Woher wissen Sie, ob Ihre Nutzpflanzen Wasser brauchen, bevor es zu spät ist? Forscher in Brasilien haben einen tragbaren Sensor für Pflanzenblätter aus Nickel entwickelt, das in einem engen Zickzack-Muster aufgetragen wird, welches Wasserverluste schneller entdecken kann. In ACS Applied Materials & Interfaces berichtet das Team, dass die Metallelektroden an einer lebenden Pflanze in einem Treibhaus angebracht wurden. Das Gerät überträgt Daten kabellos an eine Smartphone-App und eine Website. Mithilfe eines einfachen, schnellen Machine Learning-Verfahrens konnten diese Daten erfolgreich in den prozentualen Verlust des Wassergehalts konvertiert werden. Die Geräte haben sich in Innenräumen als zuverlässig erwiesen und werden jetzt auch im Freien getestet, um zu bestimmen, wann Pflanzen bewässert werden müssen. Dadurch können Ressourcen eingespart und der Ernteertrag gesteigert werden.

Bildnachweise:gedruckt Titelseite:

NICKEL SOCIETYCHEMICALAMERICAN

NamensschildMiniatur-

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Heute in den Schlagzeilen: eine neue Biolaugungstechnologie zur Extraktion von Nickel und Kobalt aus Minenabraum. BacTech Environmental Corp. mit Sitz im kanadischen Toronto hat ein Pilotwerk in Nord-Ontario eingerichtet, wo in der Greater Sudbury Area 75–100 Millionen Tonnen Abraum gelagert werden. Das Abraumgestein, normalerweise ein Abfallprodukt, wird in große Edelstahltanks gefüllt, wo Bakterien im Verlauf von sechs Tagen – in den Worten von BacTech-CEO Ross Orr – das Gestein „buchstäblich angreifen“ und die wertvollen Metalle absondern. Durch die hohe Nachfrage nach Akkus für Elektrofahrzeuge haben Mineralien wie Nickel und Kobalt an Wert gewonnen und diesen Prozess wirtschaftlicher gemacht. Und weil jeder Tank unabhängig funktioniert, kann das Verfahren einfach nach oben skaliert werden.

Fortschritte bei Brennstoffzellen

Wada Seimitsu Dental Laboratory, ein Zahnersatz-Hersteller in Japan, hat damit begonnen, sein Produkt mit einem „Namensschild“ des Eigentümers zu versehen, damit Opfer in Katastrophenfällen leichter identifiziert werden können. Auf einer winzigen Platte aus einer Nickel-Chrom-Legierung, die an der Innenseite des Zahnersatzes angebracht wird, befinden sich der Nachname des Trägers und ein zweidimensionaler Code für die Zahnklinik, die das Dentalprodukt bereitgestellt hat. Darüber wird aus Komfortgründen eine Harzbeschichtung aufgetragen. Anstoß zu dieser einfachen Idee war das schwere Erdbeben im Osten Japans im Jahr 2011. Die Daten können mit einem Smartphone oder einem anderen Gerät abgelesen werden; die angezeigte 14-stellige Nummer verweist auf Wada Precision. Wenn die Idee Anklang findet, soll sie auch von anderen Zahnersatz-Herstellern aufgegriffen werden. Letztendlich geht es darum, eine landesweite Infrastruktur für diese Daten zu schaffen.

Für die Herstellung von Wasserstoff-Brennstoffzellen ganz ohne Edelmetalle hat sich kohlenstoffbeschichteter Nickel als eine vielversprechende Lösung erwiesen. Ein Forschungsteam von der University of Wisconsin-Madison, der Cornell University und der Universität Wuhan hat einen Elektrokatalysator auf Nickelbasis mit einer 2-Nanometer-Hülle aus Stickstoff-dotiertem Kohlenstoff entwickelt. Diese bahnbrechende Entwicklung mit einer Ni@CNx-Anode sowie einer Co-Mn-Spinell-Kathode wies eine rekordverdächtige Spitzenleistungsdichte von mehr als 200 mW/cm 2 auf. Ni@CNx demonstrierte dank seiner verbesserten Oxidationsbeständigkeit durch die CNx-Schicht eine deutlich bessere Widerstandsfähigkeit als ein Nickel-Nanopartikel-Katalysator. Dem Team zufolge „benötigen die Brennstoffzellen keine spezielle Einheit, um Kohlenmonoxid zu entfernen, und können weniger stark aufbereiteten Wasserstoff nutzen, was die Kosten weiter reduziert.“ NICKEL, JHRG. 37, Nr. 2, 2022

INSTITUTERESEARCHDENTALPRECISIONWADAORRROSS

Extra Extrakt!

WETTERFESTER BAUSTAHL GENIESST SEINEN PLATZ DER SONNE

Solarfarmen, die heute auf Feldern in aller Welt entstehen, ermöglichen eine ganz besondere Ernte: Sonnenenergie. Aus Solarzellen bestehende Photovoltaik-Systeme (PV-Systeme) sind auf dem besten Weg, sich zur am leichtesten zu erkennenden erneuerbaren Energietechnologie zu entwickeln. Eine typische Solarzelle besteht aus einer Schicht kristallinem Silizium von Solarzellengüte, das von einer Glasschicht geschützt wird. Zusammengehalten wird all das mit einem Rahmen aus einer Metalllegierung. Auch wenn Nickel bei der Nutzung der Sonnenergie durch PV-Systeme keine direkte Rolle spielt, kann es bei der indirekten Unterstützung ihrer Funktion von Bedeutung sein: als Element der Stützstrukturen, die die Solarzellen auf die Sonne ausrichten, um möglichst viel Sonnenlicht einzufangen.

Komponenten aus wetterfestem Baustahl für Photovoltaik-Racksysteme HTTP://M.CHINACORTEN.COM/CO.,LTDTRADEMULTINATIONAL(TIANJIN)GNEE©

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Montagestrukturen bestehen aus Pfosten für die Bodenmontage, Standbeinen, Säulen, Balken, Schienen und Klemmen sowie anderen Befestigungsmitteln.

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wirksamen PV-Anwendungen verbaut; auch in anderen Ländern knüpfen sich hohe Erwartungen an dieses Material.

Zeit wurde in China wetterfester Baustahl in mehreren öffentlichkeits-

Dabei handelt es sich um einen Stahl hoher Festigkeit, der mit kleinen Mengen von Cr, Cu und Ni legiert wird und eine Oberflächen-Oxidschicht entwickelt, die gegenüber Abplatzen (Metallverlust durch Flockenbildung oder Rost) widerstandsfähig ist. Er weist eine

logieneinePV-BefestigungsstrukturengenMaterialienErzielenfreundlicheImtingbemühungentionsunternehmenDesign-InstitutevonwächstInnentenAnwendungenkeitfürsein.JahrzehntenSolarzellen,Nickel0,1–0,65festemvor.PV-Halterungenwetterfestengungsnorm,frei.umKostenterwieerfordertgängigeUmgebungskorrosionsbeständigkeitbesserealsKohlenstoffstähleaufundkeineSchutzbeschichtungenLackoderGalvanisierung.Wetterfes-BaustahlbietetdenVorteilniedrigererundistimGegensatzzuAlumini-undgalvanisiertemStahlwartungs-EineneuechinesischePV-Befesti-NB/T10642-2021,siehtBaustahlalseinesderfürempfohlenenMaterialienObgleichderNickelgehaltinwetter-Baustahlrelativkleinist(ca.%),kanndieGesamtmengeanangesichtsderhohenZahlderdieindenkommendeninstalliertwerden,sehrhochDieserelativkleineNickelmengeistdieverbesserteKorrosionsbeständig-vonwetterfestemBaustahlbeiinPV-Befestigungskompo-jedochvonkritischerBedeutung.dergesamtenWertschöpfungskettedasBewusstseinumdieVorteilewetterfestemBaustahl.Stahlwerke,undBau-undKonstruk-verstärkenihreMarke-indiesemBereich.14.FünfjahresplanChinasfürumwelt-EnergiestrategienzumvonCO2-NeutralitätundEinhal-tenderCO2-ZielewirdderEinsatzneuerundinnovativerAnwendun-angeregt.WetterfesteBaustähleinhabensichalsdieserbesonderseffektivenTechno-erwiesen.DieCO2-BilanzimBau-undKonstruktionswesenhatfürChinahöchstePriorität.DaherwerdenwetterfesterBaustahlundNickeleinewichtigeRollezufallen.

Die wichtigsten Eigenschaften von Befestigungsmaterialien für Solarzellen sind Festigkeit, Härte und Korrosionsbeständigkeit. Sie müssen widerstandsfähig sein, um das für Solarzellen anvisierte Höchstalter von ca. 30 Jahren zu ermöglichen, und zwar bei möglichst niedrigen Wartungskosten und ganz ohne UmweltTraditionellprobleme. bestehen PV-Befestigungskomponenten aus Aluminium, galvanisch verzinktem Stahl und gelegentlich auch aus Edelstahl. In China aber fällt die Entscheidung in letzter Zeit immer wieder auf niedriglegierten, wetterfesten Baustahl, der häufig als COR-TEN® Stahl bezeichnet wird. Vor- und Nachteile verschiedener Materialien In China werden ca. 50 % aller PV-Montagestrukturen aus galvanisch verzinktem Stahl und 40 % aus Aluminium hergestellt. Ein kleinerer Anteil besteht aus Edelstahl oder glasverstärktem Kunststoff. Im Vergleich zu galvanisch verzinktem Stahl ist die Zugfestigkeit von Aluminium relativ gering. Die Korrosionsbeständigkeit ist zwar gut, aber das trifft auch auf die Kosten zu. Aluminium erfordert außerdem eine Oberflächenbehandlung zur Verbesserung seiner Korrosionsbeständigkeit. Es wird normalerweise in Solarzellen für Wohnhäuser eingesetzt, wo die Windlast gering und ein minimaler Wartungsbedarf zu erwarten ist. Galvanisierte Stähle weisen eine höhere Festigkeit auf und werden in der Regel in Regionen mit hoher Windlast verwendet. Eine galvanische Verzinkung ist erforderlich, um die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern, erfordert aber eine regelmäßige Wartung. Zudem ist sie in Bezug auf den Umweltschutz nicht unbedenklich. Edelstahl ist für PV-Befestigungsstrukturen ebenfalls geeignet und bietet eine höhere Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit als andere Lösungen. Er kostet aber mehr und wird daher nicht so oft Ineingesetzt.jüngster

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SONNENWÄRMEKRAFTWERKE ERNEUERBARE ENERGIE

LuftgekühlterKondensator tauscherWärmeEmpfänger Generator/Turbine

Die Reduzierung energiebedingter CO2 -Emissionen ist für den Kampf gegen den Klimawandel von großer Bedeutung. Die Hauptfaktoren, mit denen die nötigen CO2 -Reduzierungen erreicht werden können, lauten erneuerbare Energien und Energieeffizienz. Eine dieser erneuerbare Energietechnologien sind Sonnenwärmekraftwerke (CSP, Concentrated Solar Power), und davon wird es in der nahen Zukunft sehr viel mehr geben. Diese Kraftwerke müssen Energie zu wettbewerbsfähigen Kosten erzeugen, um die Konkurrenz zu übertreffen. Sonnenwärmekraftwerke (CSP) nutzen Spiegel, die das Sonnenlicht auf einen Empfänger reflektieren, konzentrieren und fokussieren. Der Empfänger sammelt dann die Sonnenenergie und überträgt sie an eine Wärmeträgerflüssigkeit. Damit können Endanwendungen mit Wärme versorgt werden und es wird eine Stromerzeugung mit konventionellen Dampfturbinen möglich. Dank CSP-Technologie in Verbindung mit Wärmeenergie-Speicherung bzw. Thermal Energy Storage (TES) kann auch an Tagen, an denen die Sonne nicht scheint, sowie vor Sonnenaufgang und nach Sonnenuntergang Energie bereitgestellt werden. Frühe

Bei Parabolrinnensystemen wird das Sonnenlicht von Reflektoren auf ein mit Flüssigkeit gefülltes Absorberrohr gebündelt und um einen Faktor von ca. 100 Konventionelleskonzentriert.Parabolrinnenkraft-werk,dasSynthetikölverwendet

Speicherungzur

Parabol-rinnen

ENERGYRENEWABLE&EFFICIENCYENERGYOFOFFICEUS

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Tanks Wärmeenergievon Stromleitungen

NREL/SAM

CSP-Systeme ohne TES werden als Systeme der 1. Generation, aktuell installierte CSP-Systeme mit TES als solche der 2. Generation bezeichnet. Die Funktion von Nickel Sonnenwärmekraftwerkenin Betriebstemperaturen, die ausreichen, damit Sonnenwärmekraftwerke Elektrizität erzeugen können, sind nur in Regionen mit hoher, direkter Sonneneinstrahlung möglich. Derzeit gibt es zwei verschiedene CSP-Technologien, Parabolrinnen- und teNickelhaltigeSolarturmkraftwerke.Edelstähleundnickelbasier-Legierungenspielenbeidiesen

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NREL/SAM

Bei dieser Technologie kann geschmolzenes Salz als Wärmeträgerflüssigkeit eingesetzt werden. Salz speichert mehr Energie als Substanzen, die bei Umgebungstemperatur flüssig sind. Mit geschmolzenem Salz ist es einfacher und effizienter, Speicherkapazitäten zu integrieren, um rund um die Uhr Strom erzeugen zu können. Außerdem kann geschmolzenes Salz dank der vertikalen Bauweise eines Solarturmsystems einfacher befördert werden als mit dem meist horizontalen Layout eines Rinnensystems. Die derzeit in Betrieb befindlichen Solarturmsysteme verfügen sowohl über eine Heiß- (565 °C) als auch eine Kaltspeichereinheit (290 °C) für geschmolzenes Salz. Zur Gewährleistung

Solarturmkraftwerke können höhere Temperaturen (zwischen 500 und 1000 °C) und höhere Effizienzen als Rinnensysteme erzielen. Tanks Speicherungzur Wärmeenergievon Turm Stromleitungen LuftgekühlterKondensator Heliostate generatorDampfEmpfänger

Verfahren eine wichtige Rolle, weil sie hohen Temperaturen und der Korrosivität geschmolzener Salze, Wind und Erosion in widrigen Wüstenklimata widerstehen und sich relativ problemlos nutzen lassen. Bei Parabolrinnensystemen wird das Sonnenlicht von Reflektoren auf ein mit Flüssigkeit gefülltes Absorberrohr gebündelt und um einen Faktor von etwa 100 konzentriert. Mit der so wiedergewonnenen Wärmeenergie wird Dampf erzeugt, der wiederum eine Turbine dreht, die als Antrieb eines Generators dient. Als Wärmeträgerflüssigkeit eignet sich synthetisches Öl oder geschmolzenes Salz. In Wärmetauschern wird Wasser zu Dampf umgewandelt, mit dem konventionelle Turbinen betrieben werden. Parabolrinnensysteme erreichen je nach der genutzten 550BetriebstemperaturenWärmeträgerflüssigkeitvon393°Cbis°C.DieAbsorberrohrebestehen aus hitzebeständigem, nickelhaltigem Edelstahl; sie sind mit einer selektiven Schicht überzogen und in einem vakuumisolierten Borsilikat-Glasrohr versiegelt. Ein Vorteil von nickelhaltigem Edelstahl besteht darin, dass damit mühelos eine hochpolierte Oberfläche erzielt werden kann, die garantiert, dass die Beschichtung haften bleibt. Edelstahl kommt auch sehr gut mit den für Wüstenregionen typischen, hohen Temperaturunterschieden zurecht, die Kondensation verursachen und dadurch zu einem Korrosionsrisiko führen können. Auch die hohen Betriebstemperaturen sind kein Hindernis. Solarturmkraftwerke verwenden einen sog. Heliostat als zentralen Absorber oder Receiver. Heliostate sind

Sonnenwärmekraftwerke (CSP) nutzen Spiegel, die das Sonnenlicht auf einen Empfänger reflektieren, konzentrieren und fokussieren. Der Empfänger sammelt dann die Sonnenenergie und überträgt sie an eine Wärmeträgerflüssigkeit.

Betriebstheorie Solarturmkraftwerkseines

computergesteuerte Spiegel, die die Sonne auf zwei Achsen verfolgen und Solarenergie auf einem zentralen Receiver oben auf dem Turm konzentrieren. Dort wird eine Flüssigkeit erhitzt, die Dampf erzeugt und damit Generatoren betreibt. Für Absorberrohre gelten viele verschiedene Anforderungen: mechanische Widerstandsfähigkeit, Betriebszeiten bei großer Hitze, die sich mit kalten, nächtlichen Ruhezeiten abwechseln, sowie eine erwartete Betriebslebensdauer von 25 bis 35 Jahren. Derzeit können nur Nickellegierungen diese Bedingungen erfüllen. Die nickelbasierte Legierung 625 (UNS N06625) mit ca. 61 % Nickel wird in der Regel als Standardgüte für diese Anwendung eingesetzt. Alternativen sind die Legierung 800HT (N08811) mit 30–34 % Nickel und die Legierung 230 (N06230) mit 47–65 % Nickel.

Generator/Turbine

Temperatur maximiert werden kann. Forschungsarbeiten an CSP-Systemen der 3. Generation weisen darauf hin, dass sich neben anderen Optionen gesättigtes CO2 zum Speisen des Leistungszyklus empfehlen könnte. Daher muss die Maximaltemperatur von Wärmeträgermedien, TES und Absorber ebenfalls erhöht werden, um ein Systemkonzept zu entwickeln, das die gewünschten Kosteneffizienzen erzielen kann. Angesichts zunehmender Temperaturen und des steigenden Drucks, eine derartige Effizienzsteigerung zu erreichen, ist es unwahrscheinlich, dass dies ohne die einzigartigen Eigenschaften von Nickellegierungen möglich sein wird. Ohne höher legierte Materialien wird eine derartige Effizienzsteigerung kaum zu bewerkstelligen sein. In dem Maße, in dem die LCOE von Energiequellen mit schlechter CO2 -Bilanz durch CO2 -Steuern belastet werden (was bei CSP-Systemen ohne Bedeutung ist), wird für diese Energieform wahrscheinlich zusätzlicher Spielraum geschaffen. Es wird einige Jahre dauern, bis die Leistung dieser experimentellen Systeme der 3. Generation wirklich beurteilt werden kann. All dies macht es sehr wahrscheinlich, dass Nickel auf Jahre hinaus eine zentrale Rolle im Kampf gegen den Klimawandel spielen wird. „Die jüngsten Investitionen in CSP-Kapazitäten reichen aber nicht aus, um die angestrebten Kapazitäts ziele bis 2050 zu erreichen. Es sind besondere Anstrengungen erforder lich, um FuE zu unterstützen, die Speicher- und Flexibilitätsmöglichkei ten von Sonnenwärmekraftwerken der 2. Generation zu realisieren, ihre Kosten zu senken und die Industrie nach oben zu skalieren.“ TrackingBericht der IEA zu Sonnenwärme kraftwerken – November 2021 10 | NICKEL, JHRG. 37, Nr. 2, 2022

Die Noor 1-Erweiterung des Moham med bin Rashid Al Maktoum Solar Parks in den Vereinigten Arabischen Emiraten verwendet rund 800 kg Ni/ MW in Absorberrohren des Rinnen teils und mehr als 1.300 kg Ni/MW im Absorber im Zentralturm sowie in den Tanks für geschmolzenes Glas.

(DEWA)AUTHORITYWATERANDENERGYDUBAI

der Kapitalkosten der CSPUntersysteme, der Energieeffizienz und der Integrationsgrenzen lassen den Schluss zu, dass die ersten lus-Effizienz,FuE-Phase.anstreben,3.lichLCOE-ZielCSP-Technologiegenerationenbeidendasvon5Cent/kWhwahrscheinnichterreichenwerden.SystemederGeneration,diegenaudiesesZielbefindensichderzeitinderWichtigistdieLeistungszykdiedurchErhöhender

der Hochtemperatur- und Korrosionsbe ständigkeit besteht der Heißspeicher aus nickelhaltigem Edelstahl. Der Kaltspeicher besteht aus Kohlenstoffstahl.

Entwicklung der 3. Generation Bis 2030 wird der Wert der gemittelten Elektrizitätskosten bzw. Levelised Cost of Electricity (LCOE) von Sonnenwärme kraftwerken in G20-Ländern wahrschein lich um 35 % sinken, von geschätzten 13,2 US-Cent pro Kilowattstunde (kWh) im Jahr 2018 auf 8,6 Cent/kWh. Mit dem Übergang von der ersten zur zweiten CSP-Generation konnten die LCOE von 21 auf 9 Cent/kWh gesenkt werden, während die Anwendung von Nickel zugenommen hat. 5 Cent/kWh sind nach Angaben des US-Energieministeriums der Kostenpunkt, an dem die Solarenergieerzeugung mit traditionellen Energiequellen konkurrie ren Analysenkann.

Das „Vehicle-to-Grid“-Prinzip (V2G) besagt, dass Akkus abgestellter Elektrofahrzeuge zur Aufnahme und Speicherung überschüssiger Elek trizität genutzt werden, sodass eine Elektrizitätsreserve für das Stromnetz entsteht. Bei erneuerbaren Energien ist das Netzmanagement viel kompli zierter, weil die Verfügbarkeit der Energie davon abhängt, dass die Sonne scheint oder der Wind weht. V2G ist eine Lösung, die erneuerbare Energie optimal nutzen und deren Schwankungen besser kontrollieren kann. Sie basiert auf technischen Neuentwicklungen wie dem intelli genten Laden („Smart Charging“) und dem „Million Mile“-Akku. MIT

TESLA

Im Großen und Ganzen besteht das langfristige Ziel zweifelsohne nicht darin, ein Elektrofahrzeug zu entwickeln, das Millionen von Kilometern fahren kann, sondern das in der Lage ist, den Akku in V2G-Anwendungen einzusetzen. Es geht darum, die Speicherkapazität von Akkus in Fahrzeugen zu nutzen, die den größten Teil des Tages geparkt sind, um Sonnenund Windenergie zu speichern.

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MEHR4-MILLIONEN-MEILEN-AKKUSIMSPEICHER WIE EVS DAS STROMNETZ SPEISEN KÖNNEN

Signifikante Fortschritte bei langlebigen Lithium-Ionen-Akkus sind gute Nachrichten für Vehicle-to-Grid-Anwendungen (V2G), deren intelligente Ladetechnologie es möglich macht, dass elektrischer Strom vom Akku eines Elektrofahrzeugs wieder dem Netz zugeführt wird. Dank dieses bidirektionalen Flusses können Wind- und Sonnenenergie in den Akkus von Elektrofahrzeugen gespeichert und bei Bedarf ins Netz eingespeist werden. Ein Forscherteam der kanadischen Dalhousie University unter Leitung von Professor Jeff Dahn, ein weltweit aner kannter Batterieforscher und Vorsitzender von NSERC/Tesla Canada, entwickelte und zeigte Akkus mit einer besonders langen Lebensdauer von vier Millionen Meilen (fast sechs Millionen Kilome ter). Der Begriff „Million Mile Battery“ entstand nach einer Open-Access-Ver öffentlichung Dahns im Journal of the Electrochemical Society (JES), in der er zu dieser Schlussfolgerung kam: „Zellen dieser Art sollten in der Lage sein, ein Elektrofahrzeug mehr als 1,6 Millionen Kilometer (1 Million Meilen) anzutreiben, und sie sollten bei der netzgebundenen Speicherung mindestens 20 Jahre halten.“ Dies wurde durch Einzel-KristallLiNi0,5Mn0,3Co 0,2O2 (NMC532)/Graphitzellen ermöglicht. Die Tests begannen im Oktober 2017 und die Akkus laufen bei Zimmertemperatur immer noch – insge samt bedeutet das einen kontinuierlichen Zyklusbetrieb über einen Zeitraum von 4,5 Jahren und eine Leistungseinbuße von nur ~5 % Verfall bei 1C:1C. Dahn und sein Team zeigten in ihrer JES-Publikation von 2022 auch die Auswirkungen der oberen Abschaltspannung (Upper Cut-off Voltage, UCV) und kamen zu diesem

Schluss: „Der Betrieb von NMC811/ Graphitzellen bei einer begrenzten UCV von 4,06 V sorgt für eine enorme Steige rung der Lebensdauer. Diese kann bei 20–30 °C auf Jahrzehnte verlängert werden, wenn die bestmöglichen Graphite gewählt werden.“ Das Team gab an, dass NMC532-Zellen, die auf 3,8 V ausgeglichen und geladen werden, „eine höhere coulombsche Effizienz, einen niedrigeren Kapazitätsverlust und eine höhere Energiedichte aufweisen als LFP-Zellen. Unseren Projektionen zufolge können sie bei 25 °C eine Lebensdauer von bis zu 100 Jahren „Währenderreichen.“800[Zyklen] (100 % Entladungs tiefe) für einen EV-Akku ausreichen, werden die Akkus beim Vehicle-to-GridBetrieb während des Parkens ge- und entladen, sodass mehr als 10.000 Zyklen erforderlich sind“, erklärte Dahn.

Duplex 1 % Sonstige

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Serie 200 Edelstähle der vollständig austenitischen Serie 200 gibt es schon seit mehr als 70 Jahren. Sie enthalten einen höheren Mangananteil, sodass der Nickelanteil verringert, aber nicht ganz eliminiert werden kann. Die meisten heute produ zierten Edelstähle der Serie 200 liegen im niedrigeren Chrombereich mit einem Chromanteil von 16 bis 12 %. Im Vergleich dazu enthalten Legierungen des Typs 304 einen Mindest-Chromanteil von 17,5 %, was eine höhere Korrosionsbeständig keit gewährt. Wenn nur eine minimale DER ES IN DER FAMILIE 20,8 % 0,3 % 56,8 %21,1 %

Serie 300

Die Duplex-Familie (austenitisch-ferri tisch) bietet eine viel höhere Biege- und Zugfestigkeit als reine austenitische oder ferritische Legierungen und ist daher sehr interessant, wenn diese Festigkeit genutzt werden kann, um etwa die Wandstärken eines Tanks oder Druckbehälters zu redu zieren. Die Leitfähigkeit ist niedriger, aber in der Regel immer noch ausreichend hoch. Wenn aber die Formbarkeit ein Fak tor ist, kann die höhere Festigkeit auch ein Nachteil sein. Das Schweißen kann ebenfalls komplizierter sein, nicht, weil es schwierig wäre, sondern weil es anders ist als bei austenitischen Legierungen, mit denen Schweißer viel besser vertraut sind. Es gibt sogar signifikante Unterschiede beim Schweißen der unterschied lichen Unterfamilien wie Lean-Duplex, Standard- und Superduplex, und auch das muss berücksichtigt werden. Die Tempe ratur der vorgesehenen Anwendung ist ebenfalls wichtig, weil für DuplexLegierungen bestimmte Einschränkun gen gelten. In der Ferritphase werden die Komponenten bei Tiefsttemperaturen

BLEIBT

Serie 200

STAINLESSWORLDVONZAHLEN Prozentanteile der Edelstahlproduktion nach Familie (2021)

Wie kann ich ein Produkt verbessern oder das gleiche Qualitätsprodukt kostengünsti ger machen? Diese Frage stellen sich alle, von Konstruktions- und Designingenieuren bis hin zu Fertigungsleitern und Käufern. Dies sind wichtige Aspekte, damit ein Unternehmen der Konkurrenz einen Schritt voraus bleibt. Und wenn für das Produkt Edelstahl verwendet wird, überlegen sich Spezifikateure eventuell, ob nicht vielleicht auch eine andere Legierung in Frage kommt, die weniger kostet. Oft heißt das, dass nach einer Legierung aus einer anderen Edelstahlfamilie gesucht wird.

brüchig und bei erhöhten Temperaturen kann es schon ab 270 ºC zu negativen Mikrostrukturänderungen kommen. Eine weitere Herausforderung besteht darin, dass jede Unterfamilie aus vielen verschiedenen Legierungen besteht, wodurch es schwierig sein kann, wenn ein Komplettpaket verschiedener Größen und Produktformen beschafft werden muss. Seit der Einführung moderner, stickstofflegierter Duplex-Güten wurde davon ausgegangen, dass deren Markt anteil signifikant zunehmen würde. In den letzten zehn Jahren ist er infolge der Anwendungskomplexität aber bei gerade einmal einem Prozent stehen geblieben.

Was muss berücksichtigt werden, wenn für eine bestimmte Anwendung die Legierungsfamilie gewechselt wird? Duplex-Familie

Serie 400

NICKELLEGIERUNGRICHTIGEN

AUSWAHL

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Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist, ist die Serie 200 möglicherweise durch aus geeignet. Legierungen der Serie 200 härten beim Kaltumformen schnell, was manchmal lange danach zu Kaltrissen führen kann. Oft wird diesen Legierungen Kupfer beigegeben, um die Verfestigungs rate zu reduzieren. Bei der Wahl von Legierungen der Serie 200 mit niedrigem Chromanteil ist Sorgfalt geboten, um sicherzustellen, dass sie eine angemessene Korrosionsbeständigkeit und geeig nete Fertigungseigenschaften aufweisen. Ferritische Edelstähle Ferritische Edelstähle werden seit der Ent deckung ihrer einzigartigen Eigenschaf ten vor mehr als 110 Jahren eingesetzt. Der Chromanteil dieser Familie reicht vom absoluten, definierten Minimum von 10,5 % bis zu fast 30 %. Diese Familie wird oft für Blechstärken (≤ 4 mm) eingesetzt, weil extremes Kornwachstum ein Pro blem hinsichtlich der Plattenstärke und insbesondere beim Schweißen darstellen kann. Wie bei Duplex-Familien gelten für die Ferritphase sowohl bei niedrigen als auch bei hohen Temperaturen bestimmte Beschränkungen. Viele Spezifikateure fassen die ferritische Familie zunächst aufgrund der niedrigen Kosten ins Auge, weil diese Legierungen kein oder nur sehr wenig Nickel enthalten. Die Produk tionskosten sind aber in der Regel höher als bei austenitischen Legierungen, und Einschränkungen hinsichtlich Stärke, Eignung bei verschiedenen Temperaturen und Schweißbarkeit stehen ihrer weiteren Verbreitung im Wege. Seit 2010 ist der Anteil der ferritischen Edelstähle an der Gesamtproduktion sogar um ca. 30 % gesunken. Wie bei jeder anderen Materialänderung auch müssen Sie sich über die Auswirkungen der einzelnen Eigenschaf ten sowohl auf die Fertigung als auch auf die Endanwendung informieren. Aller dings gibt es auch zahlreiche geeignete Anwendungen, z. B. dünnwandige Wär metauscherrohre, bei denen die geringere thermische Expansionsrate und die etwas höhere thermische Leitfähigkeit von ferri tischen Legierungen nützlich sein kann. Sollten Sie einen Umstieg auf eine andere Edelstahllegierung in Betracht ziehen, egal ob diese derselben oder einer anderen Edelstahlfamilie angehört, kann Ihnen das Nickel Institute über seinen Technical Service online Informationen zu Ihrer spezifischen Anwendung bereit stellen. www.inquiries.nickelinstitute.org Rohrbündel aus EdelstählenamhochverschiedenerProduktformen,VakuumkammerGeschweißtedetStrategicLagerungdasSea-cure®-Edelstahlsuperferritischem(UNSS44660),zurKühlungvonRohölausderinSalzkuppelninderUSPetroleumReserveverwenwird.AusrüstungenwiediesemitverschiedeneneinerVielzahlMetallstärkenundeineraufpoliertenOberflächewerdeneinfachstenmitaustenitischenderSerie300hergestellt.

(JUV),ULTRAVACJOHNSEN CO.TUBEPLYMOUTH Ein

Alle Edelstähle haben spezifizierte Mindest- und Höchstanteile von Cr, Mo und N. Ihr PREN-Wert hängt daher von ihrer Zusammensetzung ab. Ein Beispiel: Mindest- und Höchstanteil von Cr, Mo und N für verschiedene nickelhaltige Edelstähle gemäß ASTM A240 werden mit ihrem berechneten Mindest- und Höchst-PREN angezeigt.

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 nickel-haltigen 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 https://inquiries.nickelinstitute.org/kann.

A: Die PREN ist eine Formel zur Einstufung der Widerstandsfähigkeit verschiedener Edelstähle gegen Lochfraß auf der Basis ihrer Zusammensetzung. Es gibt viele Formeln, die für die verschiedenen Edelstahlfamilien abgeleitet wurden, indem die Zusammensetzung mit tatsächlichen Lochfraß-Korrosionstests korreliert wird. Die folgende Formel ist wohl die bekannteste für nickelhaltige Edelstähle.

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Es muss betont werden, dass der PREN-Wert zwar oft zum Vergleich verschiedener Legierungen herangezogen wird, er aber ausschließlich auf der Zusammensetzung basiert. Andere Faktoren, die Lochfraß beeinflussen, werden nicht berücksichtigt. Zu diesen Faktoren zählen Ungleichartigkeit oder Trennung der Mikrostruktur, Oberflächenrauheit oder Anzahl der Einschlüsse.

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PREN=%Cr + 3,3%Mo + 16%N Diese Formel für sich kann jedoch nicht für die Materialauswahl für eine bestimmte Umgebung verwendet werden. Der PREN-Wert kann aber dazu genutzt werden, eine gegenüber Lochfraß beständigere Legierung festzustellen, wenn eine andere Legierung im Betrieb ausgefallen ist.

FRAGEN AN EXPERTEN

F: Ich habe von der Wirksumme bzw. Pitting Resistance Equivalent Number (PREN) für Edelstahl gehört. Wie verwende ich diese bei der Materialauswahl?

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Praktische Erfahrungen im Einsatz haben ergeben, dass Edelstahl mit einem PREN ≥ 40 als gegenüber Meerwasser beständig erachtet wird. Der PREN-Wert kann also als Hilfsmittel zur Qualitätssicherung verwendet werden, um sicherzustellen, dass das tatsächliche Material mit einem PREN-Wert von über 40 hergestellt wird. Laut ASTM A240 ist für nickelhaltigen Superduplex-Edelstahl des Typs 2507 sogar ein Mindest-PRENWert von 41 vorgegeben. Eine detailliertere Besprechung des PREN-Wertes finden Sie in unserer Publikation Guidelines for the use of stainless steel and nickel-containing alloys in water (11003, Richtlinien zur Anwendung von Edelstahl und nickelhaltigen Legierungen in Wasser). %Cr %Mo %N %Ni PREN (min. – max.) Typ 304L: 17,5–19,5 8,0–12,0 17,5–19,5 Typ 316L: 16,0–18,0 2,00–3,00 10,0–14,0 22,6–27,9 Typ 2205 22,0–23,0 3,0–3,5 0,14–0,20 4,5–6,5 34,1–37,8 Typ 2507 24,0–26,0 3,0–5,0 0,24–0,32 6,0–8,0 37,3–47,6 S31254 19,5–20,5 6,0–6,5 0,18–0,25 17,5–18,5 42,2–46,0

Nickel Magazine kostenlos und erhalten Sie eine Druckversion oder eine Ankündigung per E-Mail, wenn eine neue Ausgabe online verfügbar ist. www.nickelinstitute.org LESEN Sie das Nickel Magazine online in verschiedenen Sprachen. www.nickelinstitute.org/library/ DURCHSUCHEN Sie ältere Ausgaben des Nickel Magazine in unserem Online-Archiv, das Exemplare enthält, die bis ins Jahr 2009 zurückreichen. www.nickelinstitute.org/library/ FOLGEN SIE UNS auf Twitter @NickelInstitute BESUCHEN SIE UNS auf der LinkedIn-Seite des Nickel Institute. SCHAUEN Sie sich Videos zum Thema „Nickel“ auf dem YouTube-Kanal des Nickel Institute an. www.youtube.com/user/NickelInstitute

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FAQ VON DER

Neue Publikationen

UNS Al Z C Co Cr Cu Fe Mn Mo N Nb Ni P S Si Ti W Sonstiges S.N062309 0,500,20 0,015max. 0,050,15 max.5,0 20,024,0 max.3,0 1,000,30 1,03,0 Rest max.0,03 0,015max. 0,250,75 13,015,0 S.N066259 0,40max. max.0,10 23,020,0 max.5,0 max.0,50 10,08,0- 4,153,15 Rest 0,015max. 0,015max. max.0,50 0,040max. S.N088119 0,600,15 0,06-0,10 19,0-23,0 max.0,75 39,5min. max.1,5 35,030,0 0,045max. 0,015max. max.1,0 0,600,15- Al+Ti0,85-1,20

How to determine GHG emissions Das Nickel Institute hat einen Leitfaden für Nickelhersteller veröffentlicht, um diesen bei der Berechnung ihrer Treibhausgas-Emissionen zu helfen. Dieser Leitfaden berücksichtigt die Komplexität der Nickelproduktion und stellt wissenschaftlich belastbare und zuverlässige Daten bereit, die branchenweite Vergleiche ermöglichen. In diesem Leitfaden werden die Prinzipien, Anforderungen und Methoden der Quantifizierung und Kommunikation von Treibhausgas-Emissionen aus verfeinerten Nickelmetall-Produktionsprozessen und die damit verbundene CO2 -Bilanz der Produkte und Vorläufer von Anfang bis Ende spezifiziert, z. B. Nickelerze aus dem Bergbau, Nickelkonzentrate aus der Nickelveredelung und Erzvorbereitung sowie Nickelzwischenprodukte von der ersten Extraktion sowohl aus der lateritischen als auch der sulphidischen Nickelmetallproduktion. Durch die Anwendung dieses Leitfadens können Nickelhersteller sowie deren Kunden und andere Interessierte die Auswirkungen der Nickelmetallproduktion der Klasse 1 auf den Klimawandel Alleberechnen.Publikationen können auf der Website des Nickel Institute kostenlos heruntergeladen werden. www.nickelinstitute.org

Aktualisierte INCO-Publikationen 22 wichtige technische Publikationen, die ursprünglich von INCO erstellt 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 Originalveröffentlichungen wurden von Fachleuten auf ihrem jeweiligen Gebiet verfasst, und die darin enthaltenen Informationen sind auch jetzt noch relevant. Diese qualitativ hochwertigen technischen Informationen vermitteln Vertretern der Branche das nötige Selbstbewusstsein, um mit nickelhaltigen Materialien zu arbeiten und deren Vorteile in einer Vielzahl verschiedener Anwendungen zu nutzen. Diese Angaben sind wertvoll für Materialspezifikateure, Schweißer, Hersteller und Ingenieure. Wallpaper lining with nickel-chromium-molybdenum alloys (11020) ist die neu aktualisierte zweite Auflage dieser informativen Publikation für Entwickler von Gasentschwefelungsanlagen in der Energiewirtschaft und anderen chemischen Prozessausrüstungen. In dieser Veröffentlichung werden Designaspekte und -planung, nachSchweißverfahrenSchweißvorbereitung,unddieReinigungdemSchweißenbesprochen.

UNS- DETAILS Chemische Zusammensetzung (in Gewichtsprozent) der Legierungen und Edelstahltypen in dieser Ausgabe von Nickel

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S.S316002 max.0,08 16,0-18,0 Rest 2,00max. 2,00-3,00 10,0-14,0 0,045max. 0,030max. 1,00max. S.S3920916 max.0,03 21,5-23,5 Rest 0,5-2,0 2,53,5 0,200,08 7,0-9,0 max.0,03 max.0,03 max.0,90

S.S4466013 0,030max. 25,0-28,0 Rest 1,00max 3,00-4,00 0,040max. 1,00-3,50 0,040max. 0,030max. 1,00max Nb+Ti

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LAARMANJORIS

OREGON DRAGON BENCH

MX3D, Schöpfer der weltweit ersten Metallbrücke, die im 3D-Druckverfahren hergestellt und in Amsterdam installiert wurde, hat sein neuestes Bauprojekt enthüllt: eine 3D-Druck-Metallbank, welche die Grenzen der Innovation neu definiert. Die als Oregon Dragon Bench bezeichnete Skulptur wurde vor dem LeBron James Building in Beaverton im US-Bundesstaat Oregon, dem Innovationszentrum am Welthauptsitz von Nike, installiert. Das Werk wurde in Duplex-Edelstahl, Typ 2209 (UNS S39209), einem nickelhaltigen Edelstahl für den 3D-Metalldruck, hergestellt. Der niederländische Designer Joris Laarman integrierte einen strukturellen Gradienten, der Stabilität schafft und gleichzeitig das Gesamtgewicht der Bank optimiert. Anhand einer topologischen Optimierung bestimmte er, welche Punkte das größte Gewicht tragen müssen, und er platzierte das Material dann nur dort, wo es absolut notwendig war.

Für die Herstellung der beeindruckenden Dragon Bench entwickelte Laarman seinen eigenen 3D-Druckroboter (den MX3D), der geschmolzene Metalllinien durch die Luft zieht, um eine Form entstehen zu lassen. Der speziell angepasste Roboterarm schmilzt und schweißt das Metall (bei dem es sich um Edelstahl, Aluminium, Kupfer oder Bronze handeln kann) unabhängig von der Ausrichtung und ohne dass Stützstrukturen nötig wären. Das MX3D-Roboterdruckverfahren ermöglicht flexiblere Formen und Texturen und verwendet weniger Material. Die Oregon Dragon Bench ist ein Musterbeispiel für Laarmans ständige Herstellungsexperimente durch Innovationen im 3D-Druck. Mit dem innovativen 3D-Druckroboter von MX3D konnte Designer Joris Laarman komplexe, miteinander verbundene Formen schaffen, sodass sein Kunstwerk eine Art Schleife bildet. Die Edelstahlbank misst 10 m x 3 m x 2,5 m.