Ingenieure und Materialforscher arbeiten ständig daran, die Widerstandsfähigkeit der Laufschaufeln, Leitschaufeln, Hitzeschilde und Brennerteile zu verbessern. Dr. Magnus Hasselqvist, der im Siemens-Gasturbinenwerk Finspång in Schweden arbeitet, hat es in sehr kurzer Zeit geschafft, neue nickelbasierte Superlegierungen zu entwickeln, die schon bald für die Reparatur dieser Komponenten verwendet werden können.

„Eigentlich waren wir ja auf der Suche nach noch besseren Superlegierungen für neue Schaufeln“, erklärt Hasselqvist, 45. Doch Hasselqvist, der Maschinenbau studiert hat, arbeitet als Service Projekt Manager ‚Life Assessment of Hot Parts’ im Gasturbinenwerk und weiß deshalb genau, was die Kunden am dringendsten brauchen. Und das ist eine neue Superlegierung für die Reparatur beschädigter Komponenten. Der Erfinder lenkte nicht nur den Fokus der Entwicklung neuer Superlegierungen in eine andere Richtung, sondern nahm sie auch gleich selbst in die Hand. Sein Ansatz war ebenso einfach wie erfolgreich: „Ich überlegte mir, wo die Komponenten, beispielsweise Schaufeln, am stärksten beschädigt werden und welche Eigenschaften die Superlegierungen an diesen Stellen brauchen“, erklärt Hasselqvist.

Die Tauglichkeit von Superlegierungen für neue Komponenten von Gasturbinen wird vor allem an ihrer Kriechfestigkeit gemessen. Damit wird die Resistenz gegen Verformungen im Betrieb unter hohen Temperaturen und Druck bezeichnet. „An den beschädigten Stellen der Turbinen muss das Metall, das für die Reparatur eingesetzt wird, aber gar nicht so kriechfest sein“, fand Hasselqvist heraus. Viel wichtiger sind ein hoher Oxidationsschutz und vor allem gute Schweißeigenschaften. Damit ergab sich eine Vielzahl von Möglichkeiten für neue Legierungen, die im Labor des Werkes in Finspång getestet wurden. Sie alle sind Derivate der prototypischen Legierung aus dem Entwicklungsprojekt Schaufellegierungen, das Hasselqvist ebenfalls startete. Erst vor drei Jahren begann Hasselqvist mit seinen Forschungen über Superlegierungen, die als Fülllegierungen zum Umhüllen und Reparieren zu verwenden sind. Dass er in dieser vergleichsweise kurzen Zeit bereits erste Ergebnisse vorweisen kann, führt er darauf zurück, dass er alle Experten vor Ort hat. „So konnte ich mich schnell mit Schaufeldesignern abstimmen, in der Produktion die Schweißarbeiten machen lassen und mich mit den Materialexperten beraten“, sagt Hasselqvist. Es erleichtere die Zusammenarbeit sehr, wenn man nur schnell in ein anderes Gebäude gehen muss, um ein Fachproblem unter vier Augen oder im Team zu besprechen. Aus seinen Forschungen über nickelbasierte Superlegierungen hat er bereits zehn Erfindungen gemeldet, woraus sieben Schutzrechtsfamilien entstanden sind. 39 Patentanmeldungen in 15 Ländern befinden sich derzeit noch im Prüfungsverfahren und ein Patent in Schweden ist bereits erteilt worden.

Quelle: Siemens AG – 24.11.2009.