Sie fragen sich, wie Sie in der Turbomaschinenindustrie umweltfreundlich arbeiten können?

31. Januar 2024 | Lesezeit: 3 min

Da die Regierungen weltweit ihre Anstrengungen zur Bekämpfung des Klimawandels und zur Verringerung der Industrieemissionen verstärken, stehen Unternehmen wie Doosan Enerbility unter wachsendem Innovationsdruck. Vor allem der Energiesektor steht unter dem Druck, sauberere und effizientere Technologien zu entwickeln. Doosan, ein in Südkorea ansässiger führender Anbieter von Energiesystemen, beweist, dass innovative Lösungen wie die additive Fertigung (AM) dazu beitragen können, strenge Umweltstandards einzuhalten und gleichzeitig die betriebliche Effizienz zu steigern.

Der weltweite Druck für sauberere Luft und niedrigere Emissionen

In den letzten Jahren haben sowohl die Regulierungsbehörden als auch die öffentliche Meinung das Thema Nachhaltigkeit in den Mittelpunkt gerückt. In Südkorea, wo Doosan seinen Hauptsitz hat, sind strenge Luftverschmutzungskontrollen schon seit einiger Zeit die Norm. So wurde beispielsweise vor kurzem der zulässige Tagesdurchschnitt für Feinstaub PM 2,5 von 50 µg/m³ auf 35 gesenkt. In ähnlicher Weise führen Regierungen weltweit aggressive neue Richtlinien ein, die der Industrie kaum eine andere Wahl lassen, als sich anzupassen.

Regierungen auf der ganzen Welt führen strengere Umweltvorschriften ein und zwingen die Industrie zu Innovationen, um ehrgeizige Emissionsreduktionsziele zu erreichen. In den USA zielen die neuen Normen der Environmental Protection Agency (EPA) auf eine erhebliche Reduzierung von Treibhausgasen und Stickoxiden ab, während sich die Europäische Union auf Methan- und Industrieemissionen konzentriert. Diese Maßnahmen spiegeln den weltweiten Trend zur Nachhaltigkeit wider und ermutigen Unternehmen, fortschrittliche Technologien einzuführen, um Compliance- und Umweltziele zu erreichen.

Warum die konventionelle Fertigung nicht mehr ausreicht

Für Unternehmen wie Doosan erfordert die Einhaltung dieser ehrgeizigen Vorschriften mehr als nur ein paar Anpassungen in der traditionellen Fertigung. Gasturbinen, die bei der Stromerzeugung eine zentrale Rolle spielen, erfordern unglaublich komplexe interne Konstruktionen, um eine sauberere Verbrennung und geringere Emissionen zu gewährleisten. Herkömmliche Methoden wie Gießen, Formen und CNC-Bearbeitung reichen oft nicht aus, um den erforderlichen Detailgrad zu erreichen.

Diese älteren Methoden bringen auch zusätzliches Gepäck mit sich - mehrere Komponenten, die zusammengebaut werden müssen, was die Kosten, Vorlaufzeiten und Ineffizienzen in die Höhe treibt. Darüber hinaus sind in der Regel zusätzliche Nachbehandlungsanlagen erforderlich, um die Vorschriften einzuhalten, was es noch schwieriger macht, die Kosten niedrig zu halten. Für Branchen mit knappen Budgets und engen Zeitplänen ist dieser Ansatz einfach nicht praktikabel.

Additive Fertigung: Der Game-Changer

Hier kommt die M 400-4 von EOS ins Spiel, ein Durchbruch in der AM-Technologie, der die Möglichkeiten in der Herstellung von Turbinenkomponenten neu definiert hat. Doosan nutzte die EOS M 400 zur Herstellung einer wichtigen Gasturbinendüse - einer Komponente, die für eine präzise Luft-Kraftstoff-Mischung für eine saubere Verbrennung unerlässlich ist.

Das Vier-Laser-System in Verbindung mit der doppelten Wiederbeschichtung ermöglichte den Doosan-Ingenieuren die Herstellung hochkomplexer interner Kanaldesigns, die mit herkömmlichen Methoden nicht zu erreichen waren.

Durch die Verwendung von rostfreiem Stahl STS 321, einem Material, das für seine Beständigkeit bei hohen Temperaturen bekannt ist, konnte Doosan sicherstellen, dass seine Komponenten den anspruchsvollen Bedingungen der Stromerzeugung standhalten und gleichzeitig interkristalline Korrosion verhindern. Das Ergebnis? Der unvermischte Kraftstoff wurde um 68 % reduziert, wodurch die NOx-Emissionen auf nur 15 ppm und die CO-Emissionen auf 10 ppm sanken.

Ein globaler Plan für industrielle Innovation

Der Erfolg von Doosan ist nicht nur ein Gewinn für das Unternehmen, sondern auch ein Beispiel dafür, wie Unternehmen überall auf der Welt sich an neue Vorschriften anpassen und gleichzeitig der Zeit voraus sein können. Die Vorteile von AM - Designflexibilität, weniger Materialabfall und lokale Produktion - machen die Technologie zu einem Eckpfeiler für Branchen, die sich den Herausforderungen der Nachhaltigkeit stellen müssen.

Aber es geht nicht nur um die Einhaltung von Vorschriften. AM kann Unternehmen auch einen echten Vorteil verschaffen. Durch die Verkürzung der Produktionsvorlaufzeiten und die Rationalisierung der Abläufe können sich die Unternehmen stärker auf Forschung und Entwicklung konzentrieren und so die Innovation beschleunigen. Doosan hat beispielsweise die Produktionsvorlaufzeit um 50 % verkürzt und damit gezeigt, wie AM neben der Einhaltung gesetzlicher Vorschriften auch für Effizienz sorgen kann.

"Die hohe Produktivität und Auslastung der EOS M 400 haben zu einer bemerkenswerten Kundenzufriedenheit geführt, dank der Qualität, der Zuverlässigkeit, dem Einsatz der optischen Tomographie und der ausgezeichneten technischen Unterstützung, wie z.B. Außendienst und Technologie-Downloads."
Doosan Enerbility AM Business Team