Industrielle Prozessanlagen (Plants) in der Energie- und Verfahrenstechnik

Der Begriff Plant bezeichnet in der Energie- und Verfahrenstechnik eine komplexe industrielle Prozessanlage, bestehend aus verfahrenstechnischen Apparaten, Rohrleitungen, Mess- und Regeltechnik, Gebäude- und Infrastrukturkomponenten. Beispiele sind Biomassekraftwerke, Gas- und Dampfturbinen‑(GuD)Kraftwerke oder chemische Produktionsanlagen.

Aus werkstofftechnischer Sicht sind Plants hochgradig heterogene Systeme, in denen unterschiedliche Beanspruchungen – thermisch, mechanisch, korrosiv und erosiv – gleichzeitig auftreten. Dies erfordert eine gezielte Werkstoffauswahl für Druckbehälter, Wärmetauscher, Rohrleitungen, Turbomaschinen und Feuerraum‑Auskleidungen, basierend auf Normen wie ASME, EN 13445 oder EN 10216.

Pilotanlagen spielen eine zentrale Rolle in der Überführung von Laborergebnissen in den industriellen Maßstab. Im Pilotanlagenbau werden Werkstoffe und Konstruktionen im quasi-industriellen Umfeld getestet, um Skalierungseffekte, Alterungsmechanismen (z.B. Kriech- und Ermüdungsschädigung) sowie Korrosions- und Verschleißverhalten zu bewerten.

In Biomassekraftwerken dominieren Hochtemperaturkorrosion und Ascheanbackung, was hochlegierte Stähle, Nickelbasislegierungen und korrosionsbeständige Beschichtungen erfordert. In GuD-Gasturbinenkraftwerken stehen dagegen Hochtemperaturbeständigkeit, Oxidationsresistenz und thermomechanische Ermüdung von Turbinenschaufeln und Wärmetauschern im Vordergrund.

Langfristig bestimmen werkstofftechnische Zuverlässigkeit, Schädigungsmonitoring (z.B. zerstörungsfreie Prüfung, Zustandsüberwachung) und Lebensdauerbewertung maßgeblich die Wirtschaftlichkeit und Sicherheit industrieller Plants.

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