Bewertungskonzepte für sichere Wasserstoff- technologien

Aber jetzt möchte ich zuerst den Christoph Schweitzer vorstellen; referiert uns heute und gibt Einblicke in die Forschungsarbeit vom Fraunhofer Institut in Freiburg und auch speziell in der Werkstoffe Mechanik. Und Christoph Schweizer; Wir kennen ihn auch sehr gut. Wir arbeiten auch zusammen in verschiedenen Themen und er ist seit 15 Jahren am Fraunhofer Institut; forscht dort seit 15 Jahren und leitet heute dort eine Business Unit; die Material Assessment and Lifetime Concepts und Christoph müssen jetzt wie gespannt referiert; jetzt über ganz spannendes Thema auch mit Bezug zur Wasserstoff Bewertungs Konzepte für sichere Wasserstoff Technologie. Das passt eigentlich perfekt zu unserem heutigen Thema. Als Beispiel. Christoph Ja; ich ja; Herzlichen Dank Günter; für die Einladung und natürlich Ihnen auch fürs Kommen und schon das ein oder andere interessante Gespräch vorne am Tisch. Also ich freue mich sehr; heute vorstellen zu können; was wir am Fraunhofer Institut für Werkstoff Mechanik in Bezug auf Bewertungs Konzepte für sichere Wasserstoff Technologien machen. Also da arbeiten wir an einer Schnittstelle; wo es darum geht; ich sage mal mit Werkstoff; mit Werkstoff; Know how umzugehen; aber am Ende auch der Industrie irgendwas in die Hand geben zu können; wie man sicher auslegen kann. Und auf einer Folie möchte ich mir erlauben; kurz auch unser Institut vorzustellen. Also bei uns ist der Slogan Wir machen Werkstoffe berechenbar. Und der Instituts Gründung war eines unserer Alleinstellungsmerkmale; dass wir nicht nur die experimentelle Seite; also sprich die Werkstoffe; Charakterisierung und insbesondere Mechanik vertreten; sondern auch simulativ auf verschiedenen Skalen Werkstoffe modellieren. Und die Kernthemen sind das Verhalten von Produkten im Lebenszyklus zu bewerten; also insbesondere auch die bruchmechanische Seite. Rest Lebensdauer; Betrachtung; Materialermüdung; Crashs; Sicherheit; Reibung und Verschleiß. Also Tribologie; wie man so gerne sagt; aber insbesondere auch Werkstoffe entlang von Prozesskette zu verfolgen. Und da ist zum Beispiel die additive Fertigung. Jetzt ein Beispiel; zu dem ich vor einem Jahr das glaube ich; auch mal vorgetragen hatte; wo wir zum Beispiel mit Partikel basierten Methoden Einblick geben; wie das Schmelz Bad interagiert mit dem ganzen Pulver drumherum. Andere Themen sind hier massiv Umformung; Glas; Formgebung; trennen. Und die additive Fertigung. Seit wenigen Jahren haben wir jetzt zwei strategische Institutsthemen; die so ein bisschen quer zu den Kernthemen gehen. Das ist einmal die digitale Repräsentation von Werkstoffen. Also man kann vereinfachend sagen; am Ende geht es darum; Werkstoffe; auch KI fähig zu machen. Also wenn wir zum Beispiel Modelle haben; die einzelne Mechanismen gut abbilden können; dann ist es leider so In Realität interagieren viele Mechanismen miteinander und da kann künstliche Intelligenz ein Weg sein; wie man diese; ich sage mal Mechanismen; die man modellhaft abgebildet hat; auch irgendwie gut miteinander verkleben kann. Ohne jetzt jedes Problem im Detail lösen zu müssen. Und dann haben wir eben das Thema Werkstoffe im Kontakt mit Wasserstoff. Da ist der große Treiber oder auch; ich sage mal die große; das große Schreckgespenst dahinter; die Wasserstoffversprödung. Das klingt schlimmer als es in vielen Fällen ist. Viele Eigenschaften werden einfach unter Wasserstoff etwas schlechter. Dazu komme ich dann noch jetzt. Der ganz große Treiber hinter dem Thema Wasserstoff. Infrastruktur ist natürlich auch die Energiewende. Jedes Land hat seine eigenen Probleme. Herausforderungen mit der Energiewende. Bei uns in Deutschland ist es unter anderem; dass uns ein Langzeit Speicher fehlt; weil rein statistisch gesehen haben wir zwei Wochen Dunkelflaute im Jahr; die wir überbrücken müssen; also wo wir weder Sonnenenergie noch Windenergie in ausreichendem Maße haben. Kürzlich hatten wir einen finnischen Kunden bei uns. Sonnenenergie war mir klar; dass es die im Winter nicht gibt. Was mir nicht so ganz klar war; dass es dort tatsächlich im Winter auch keinen Wind gibt. Bei -20 Grad hat; Dann ist es windstill und man muss halt auf andere Energiequellen zurückgreifen. Und jetzt haben wir hier ein Beispiel; wo wir mit unserer Mitarbeiterin aus aus meiner Abteilung hier zum Beispiel an einer Baustelle eines Erdgas Betreibers Messungen machen; also Schweiß zeigen; Spannungen gemessen haben. Warum? Dazu komme ich gleich auch noch. Also man hat hier natürlich entlang von den Rohrleitungen oder den Armaturen Kilometer lange Schweißnähte; eigentlich durchgängig und die sind natürlich auch von der Qualität her irgendwo kritisch und müssen bewertet werden. Und hier bringen wir uns jetzt also mit unserer Bewertungskompetenz ein. Und an einem Beispiel und nachher würde ich abschließend mit einem Fallbeispiel; wo ich; ich sage mal ehrlicherweise da ein bisschen mehr ins Detail reingehen. Bei den Pipelines ist es so; dass man gerade aus dem amerikanisch Raum mit der ASME Norm oder mit einer ASME Norm einen STANDARD hat; mit dem man auf Pipelines unter Wasserstoff Einfluss bewerten kann. Aber es gibt jetzt entlang von so einem Pipeline System natürlich auch ganz andere Komponenten Kugel Ventile; wie es hier in dem Bild dargestellt oder sonstige Armaturen oder Kompressoren; die deutlich dünnwandigen sind. Und die Pipelines sind jetzt typischerweise relativ dickwandig und da geht man dann mit sehr konservativen Annahmen rein. Also dass die anfangs defekte Größe; mit der man in eine bruchmechanische Bewertung nach außen reingeht; einfach abhängig ist von der Wandstärke. Also es hat 0;0 etwas damit zu tun mit Werkstoff; Verständnis; mit der Werkstoff Qualität; sondern einfach nur auf Basis der Wandstärke wird eine Annahme getroffen. Und wie in dem Fall jetzt; wenn man so rein schematisch mal hier so ein schalen Element hat; was irgendwo auch Kerben hat; wo jetzt die kritische Stelle zum Beispiel ist oder unterschiedliche Wandstärke; dann ergeben sich aus so einer rein Regelwerks Betrachtung für eine Armatur sehr unterschiedliche Anzahlen an tragbaren Druck Schwankungen; die man in so einer Pipeline ertragen kann. Und in dem Fall war es jetzt tatsächlich so; dass die Armatur; die wir uns jetzt hier angeschaut haben; einfach viel zu früh rein rechnerisch ihre Lebensdauer verbraucht hätte; was aber der Erfahrung komplett widersprochen hat. Also an der Stelle kommen wir jetzt wieder ins Spiel; wenn es darum geht; einerseits Regelwerke weiterzuentwickeln; die gibt es; von denen gibt es einfach noch zu wenige. Aber andererseits da auch in den kritischen Fällen mit unserer Werkstoff Komponenten; Kompetenz und Bewertungs Kompetenz reinzugehen. Da Wasserstoff jetzt bei uns ein strategisches Thema ist; versuchen wir uns da auch über die Abteilungen hinweg zusammenzutun. Also wir haben jetzt unterschiedliche Labore; das Hochdruck Labor; ein Micro Labor für sehr kleine Proben und das Schadens Labor; aber auch ein Labor; wo es jetzt also um Reibung und Verschleiß beispielsweise geht. Und auch die Simulation haben wir jetzt mal hier als Labor verpackt. Also was wir hier machen; um es mal anschaulich zu machen wir wir haben regelmäßige Meetings; wo wir über die Abteilungen hinweg auch die Kunden Probleme diskutieren und auch uns überlegen; wie wir vielleicht auch gemeinsam auf einzelne Kunden zu gehen. Da wo das Sinn macht oder auch Forschungsaufträge natürlich initiieren möchten. Jetzt möchte ich Ihnen erst mal Einblick geben in unsere Prüf Möglichkeiten. Und gerade jetzt bei dem Thema Wasserstoff; Infrastruktur und Pipelines spielt Wasserstoff bei sehr hohem Druck eine Rolle. Es gibt natürlich noch andere Anwendungen; potenziell aus der Mobilität; zum Beispiel wo es auch um hohe Drücke geht oder um Tanks und so weiter. Und wir haben uns vor einigen Jahren ein System gekauft; was aus einer Maschine besteht und 1000 baute über einen französischen Hersteller; was insgesamt 1 Million gekostet hat. Von dieser Art von System bis 1000 gibt es in Europa etwa eine Handvoll; weltweit ist es ungefähr das Doppelte. Großer Schwerpunkt ist in Japan und in den USA; aber das ist natürlich nicht skalierbar. Also wir brauchen sehr viele Werkstoffe; Daten unterschiedlichster Art und deshalb brauchen wir sehr günstige Test Möglichkeiten. Und eine Test Möglichkeit; die wir uns überlegt haben ist die sogenannte hohe Probe. Da hat man ein sehr kleines Wasserstoff Volumen was durch sozusagen nur innerhalb der Probe zur Verfügung steht; damit aber auch wieder andere Herausforderungen mit sich bringt. Also der Wasserstoff diffundiert natürlich durch die Wand hindurch; man hat einen Gradienten. Und so weiter. Und wenn Sie jetzt draußen schon am Stand vorbei geschaut haben; dann ist es auch so; dass wir eigene Auto Sklaven Technik entwickeln. Also wir nennen das Mini Auto. Klar; das ist so von der Kostenseite her jetzt in der Entwicklung etwa schon Faktor zehn weniger als dieser High End Auto; den wir uns eingekauft haben. Hier können wir dann so bis etwa 200 bar auch mechanische Versuche machen bis Wachstums Zug; Versuche; Versuche. Und an den Proben machen wir Zug; Versuche und Versuche. Und dazu werde ich Ihnen gleich ein paar detaillierte Beispiele zeigen. Jetzt neben dieser; ich sage mal Auto klaren Technik; wo der Wasserstoff von außen kommt oder der Technik; wo der Wasserstoff von innen kommt; gibt es auch noch die Möglichkeit Proben vor zu beladen. Das kann man entweder elektronisch machen oder man kann es auch über Druck Wasserstoff machen. In einem separaten Auto Sklavensystem. Das funktioniert aber nur gut bei gewissen Werkstoff Klassen; insbesondere Edelstahl; wo der Wasserstoff relativ lange drin bleibt und nicht einfach wieder raus diffundiert. Wie bei ich sage jetzt mal günstigen fertigen Stählen. Das heißt diese Technik ist In Einzelfällen ist es möglich; damit Versuche zu machen; was immer ein bisschen schwierig ist; dass man nicht so ganz genau sagen kann; wie viel Wasserstoff hat man tatsächlich in der Probe drin Und das ist am Ende für die; ich sage mal Bewertung der Werkstoff dann tatsächlich ein Problem. Jetzt würde ich gerne auf den Vergleich kommen Was passiert eigentlich; wenn man jetzt in so einem High End Auto Sklaven Flugversuche macht? Im Vergleich zur Probe und das Ganze ist hier dargestellt. Also blau sind die Versuche; die wir an Luft erzeugt haben; an einem Stahlwerk Werkstoff. Die Ergebnisse sind auch veröffentlicht und können Sie auch dort nachschauen. Das heißt; wenn man jetzt hier vergleicht; erst mal rot zu blau rot ist unter Wasserstoff; dann werden die Eigenschaften sozusagen hintenraus in der Spannungs Sinuskurve schlechter. Also wir haben etwas geringere Dehnungen; aber an der eigentlichen Spannungs Linux Kurve ändert sich eigentlich zuvor relativ wenig. Jetzt der Vergleich zwischen gestrichelt und der durchgezogenen Linie ist jetzt gerade der Vergleich zwischen gestrichelt der Hold Probe und durchgezogenen der Feuerprobe; wo der Wasserstoff von außen kommt. Auch dort haben wir in den Buch Dehnungen leichte Unterschiede; aber die können auch einfach in dem Fall Streuung sein; wenn man genau hinschaut und sich zum Beispiel die Flächen anschaut zwischen Luft und Wasserstoff und erst mal an den Proben betrachtet; dann sieht man hier auf einen Blick; dass die Flächen unterschiedlich aussehen. Und diese Streifen; die man hier sieht; die sind jetzt ein Indikator dafür; dass hier der Wasserstoff sich negativ bemerkbar gemacht hat; also man tatsächlich Mechanismen aktiviert hat; die typisch für Wasserstoff sind und auch dieses ich sage jetzt mal gestreifte Bild der als Indikator der Wasserstoff Verschwörung sieht man auch hier an der Probe. Aber natürlich ist dieser Bereich nicht so groß wie an der Probe. Rein aus der Geometrie heraus. Jetzt in einer Veröffentlichung haben wir systematisch verglichen; welche Kennwerte sich unterscheiden zwischen dieser Voll und hot Probe. Das ist ganz einfach wichtig. Die Probe ist nicht standardisiert und man muss da einfach Vertrauen in diese günstige Technik entwickeln und für die ich sag mal Werkstoff Experten von Ihnen. Die Strecke ist zum Beispiel eine Größe; die nicht beeinflusst wird; die maximale Zugfestigkeit ebenso nicht. Aber was beeinflusst wird und auch keine reiner Material Parameter ist; ist die Einschnürung oder Reduktion auf Area. Da ist es tatsächlich so; dass es eben einen Unterschied macht; ob der Wasserstoff von außen kommt und dort wirkt; wo die Probe auch inszeniert oder ob der Wasserstoff innen ist und die Probe schnürt wie an der Probe von außen ein. Und hier ist es einfach wichtig; über systematische Untersuchungen Vertrauen dazu rein zu gewinnen; wie groß die Unterschiede für die einzelnen Werkstoff Klassen sind. Aber da wurde jetzt auch mittlerweile schon einiges gemacht. Jetzt können wir die Probe nicht nur nutzen; um Versuche zu machen; wir können auch versuchen bei hohen Temperaturen machen und das ist auch sehr gefragt; weil fast jedes Industrie Angebot was wir aktuell erstellen hat auch erhöhte Temperatur. Aber da wo wir eigentlich schwerpunktmäßig hinwollen; das sind die Lebensdauer Eigenschaften. Also wir machen zum Beispiel hier Versuche und hier ist jetzt für einen niedrig markierten Pipeline mal meine Serie an systematischen Untersuchungen gezeigt. Also wir haben zunächst mal die Proben an Luft; das sind die roten Symbole; das heißt abhängig von der Dehnungs Amplitude bekommen wir; ich sage mal eine zunehmende Lebensdauer; je geringer die Amplitude wird. Das ist relativ eingängig. Und dann haben wir die ganzen blauen Symbole; das sind unsere hohe Proben mit in dem Fall unterschiedlichen Windstärken an Luft. Was wir da schon sehen; ist; dass wir ein bisschen mehr Streuung haben; aber erst mal in dem Streubreite liegen der Proben. Das ist schon mal sehr positiv. Wo man aber wirklich höllisch aufpassen muss; ist mit der Oberflächen Qualität in der Probe durch das lange Loch bohren. Und da ist es so wir können das lange Loch bohren bei uns aktuell noch nicht am Institut machen; aber wir haben externe Zulieferer qualifiziert; stellen da aber auch fest; dass es da wirklich systematische Unterschiede gibt; je nachdem; auf welchen Zulieferer zugreifen. Also da muss man wirklich genauer auf die Oberflächen Qualität schauen. Und wenn man jetzt auf hohe Proben und Wasserstoff geht; das sind die grünen Symbole; dann sehen sie; dass man bei niedrigen Belastungen nahezu keinen Unterschied hat. Aber wenn wir zu den hohen Belastungen kommen; dann reduzieren sich die Lebensdauer doch relativ signifikant. Immer betrachtet natürlich bei so einer logarithmischen Skala. Das kann dann durchaus mal ein Faktor fünf in der Größenordnung sein. Und was auch auffällig ist die Streuung nimmt zu. Und das ist tatsächlich ein Effekt; den man in der Literatur auch an Proben beobachtet hat; den man vielleicht nicht so hundertProzentig versteht. Aber die Streuung scheint unter Wasserstoff aus irgendwelchen Gründen zuzunehmen. Wahrscheinlich hat das was damit zu tun; wie schnell von einer Initiierung sozusagen der restliche Fortschritt dann auch vonstatten geht. Und ganz zuletzt sind auch einige Versuche an Proben in einem Auto Sklaven unabhängig von uns am Fraunhofer Hbf in Darmstadt gelaufen. Das sind hier die sternförmigen Symbole. Da ist jetzt ein bisschen auffällig; dass wir teilweise liegen wir genau neben der Hohlform und teilweise fahren wir auch mal hier unten drunter hinaus. Wir denken; dass das hier was damit zu tun hat; dass wir da einfach noch nicht statistisch das abgesichert haben. Aber es ist sicherlich etwas; wo man auch in Zukunft immer mal genauer hinschauen muss; ob das tatsächlich was auch mit den Proben im Verhältnis zu tun hat oder einfach aus der Streuung des Materials kommt. Aber hier gibt es auch schon einige Fortschritte zu verzeichnen; jetzt als letzte Technik; die ich Ihnen rüberbringen möchte. Wir können nicht nur Versuche machen; an den typischen ich sage jetzt mal Proben; die ein paar Millimeter Durchmesser haben; sondern wir haben auch eine Gruppe; die spezialisiert ist auf sehr; sehr kleine Proben; wo man von Mikro Mechanik spricht und so was ist relevant. Wenn wir uns zum Beispiel Schweißnähte anschauen und um die Schweißnaht herum hat man typischerweise eine Wärme Einflusszone; wo das Gefüge unterschiedlich ist; wo die Werkstoffe Qualität einfach unterschiedlich ist. Und wenn man jetzt genau aus so einem Bereich eine Probe entnehmen möchte und dieser Punkt deutet so ungefähr die Größenordnung des ich sage jetzt mal Durchmessers im Messbereich an; dann ist es halt möglich; mit diesen ultra kleinen Proben wirklich auch die lokalen Gefüge Eigenschaften zu untersuchen. Ist natürlich; was; was nur Sinn macht; dann; wenn man halt entweder es mit sehr kleinen Bauteilen zu tun hat und davon gibt es natürlich auch einige oder wenn man halt sehr genau hinschauen möchte auf die lokalen mechanischen Eigenschaften. Jetzt würde ich gerne übergehen; so ein bisschen eher von der Grundlagenforschung nachher zur industriellen Einsatz. Was sind also die Themen; die uns Berechnung seitig oder Simulation seitig umtreiben? Und ein Thema ist die Wasserstoff Diffusion und auch die Verschwörungs mechanismen sind eindeutig Belastungs abhängig. Das haben sie schon an diesen Eigenschaften gesehen. Und Fragen sind natürlich Wo reichert sich der Wasserstoff im Gefüge an? Welche Rolle spielen sogenannte Tracking Mechanismen? Also der Wasserstoff kann gefangen werden von Fehlstellen im atomaren Gitter und teilweise da auch relativ gut gefangen werden. Oder wie ist die Interaktion zwischen einem wachsenden Riss und der Wasserstoff Diffusion abhängig von Druck; Temperatur; Frequenz usw? Und in diesem Beispiel jetzt hier was work in progress ist; schauen wir uns an; wie der Wasserstoff mit dem Gefüge interagiert und wir sind jetzt hier über unser Mikrostruktur; Analytik; Labor in der Lage; zum Beispiel die Korngröße entlang von einer Wärme Einflusszone im Vergleich zum Werkstoff zu analysieren; daraus statistisch Korngröße Verteilung abzuleiten und daraus auch Simulationen Modelle aufzusetzen; die sozusagen eine Mikrostruktur repräsentieren. Und in diese Simulationen Modelle geht auch ein; sozusagen die unterschiedlichen Leitsysteme; die man anspricht; das heißt man spricht hier von Plastizität; Aber wir können auch die Diffusion damit verkoppeln und ein ich sage jetzt mal eher anschauliches Ergebnis ist auf der nächsten Seite zu sehen. Also wir sehen jetzt hier unter zyklischer Belastung leider zwischen rechts und links nicht so völlig zeitlich getriggert einmal die heterogenen plastischen Verformungen; die im Gefüge entstehen und auf der rechten Seite die Konzentrations verteilung; die abhängig von der Belastung und natürlich auch irgendwo den ganzen heterogenen Spannungs verteilungen auch ähnlich zu den plastischen Dehnungs Verteilungen entstehen. Also der Wasserstoff geht im Gefüge dahin; da wo die höchsten Spannungen sind; so wie es auch ein Bauteil macht. Das ist wie gesagt ein work in progress. Am Ende wird hier das Ziel sein; dass wir solche Informationen irgendwie auch statistisch analysieren. Unterschiedliche Gefüge miteinander vergleichen können und dann auch eine Information haben; die wir vielleicht auch mit beruflichen Bildern vergleichen können. Aber es geht eher darum; mal Verständnis zu schaffen. Jetzt im nächsten Beispiel möchten wir Werkstoffe; Kennwerte; die wir zum Beispiel aus Risk Wachstums versuchen; erkennen; übertragen; um Eigenschaften vorherzusagen. Also bei Risk Wachstum ist es so; dass tatsächlich vor mehreren; teilweise Jahrzehnten schon gerade im amerikanischen Raum für die Pipeline Anwendungen relativ viel Bruch mechanische Versuche gemacht wurden. Und was man gerade bei den Pipeline Stellen sieht; ist; wenn man die Wachstumsrate logarithmisch aufträgt gegen den sogenannten Spannungs intensität Faktor oder die Schwingung daraus. Das ist sozusagen Maß für die für die Risse Spitzen Beanspruchung. Dann sieht man; dass man bei sehr niedrigen Belastungen nahezu keinen Unterschied zwischen Luft und Wasserstoff. Dann gibt es so eine Art Übergangsbereich; wo man einen sehr steilen Anstieg hat in den Wachstumsraten; abhängig von der Belastung. Und dann gibt es im Bereich; wo man sozusagen einfach nur eine parallele Verschiebung hat von den Wachstumsraten im Vergleich zu Luft. Und dieses Wissen kann man sich jetzt zunutze machen; wenn man auch die reine Ermüdung versteht; gerade in dem ich sage jetzt mal eher fertig Bereich; also sagen wir mal; alles; was unter 100.000 Zyklen stattfindet; hat man es mit Mikroorganismen zu tun; die typischerweise in so einer Größenordnung von 10 bis 50 Mikrometer starten und die dann wachsen bis zu einem technischen Anriss. Und wenn man dieses Verständnis hat; aus; wie ändert sich sozusagen die Charakteristika der Wachstumskurve? Dann kann man diese Erfahrungswerte übertragen auf die Ermüdung und Vorhersagen; wie sich die Ermüdung und Lebensdauer von der Beanspruchung her jetzt verhält. Und genau so ein Beispiel haben wir für einen 65 x 56 Pipeline Stahl hier. Also wir haben auf der Achse jetzt nicht die mechanische Belastung in Form einer Dehnung aufgetragen; sondern in Form eines mechanisch basierten Parameters gegen die Lebensdauer. Wir haben jetzt hier sozusagen die Kurve an Luft mit den blauen Symbolen. Wir haben rot voll einzelne experimentelle Ergebnisse. Also wir sehen auch hier wieder sozusagen diese Abnahme der Lebensdauer im Vergleich zu Luft mit zunehmender mechanischer Belastung. Und wir haben jetzt mit der durchgezogenen Linie sozusagen die Modell Vorhersage in dem Fall; wenn wir sozusagen hier gewisse charakteristische Stützpunkte übertragen in den Daten kurven auf auf die Ermüdung; und wir können damit auch vorhersagen; welchen Bereichen der Fortschritts Kurve ordnen wir einzelne Bereiche der Kurve zu. Also auch hier sehen wir wieder Bei niedrigen Beanspruchung gibt es keinen Unterschied. Dann gibt es einen gewissen Bereich; wo man durch einzelne Bereiche hindurch wächst; wo der Rest von hier unten startet. Hierdurch wächst während der Ermüdung Lebensdauer. Das ist der Bereich zwei und da gibt es im Bereich wenn man in diesen Bereich reinkommt; dann bewegen wir uns nur in diesem Bereich und haben sozusagen den größten Unterschied in der Lebensdauer. Das heißt; wenn wir jetzt neue Versuche machen; können wir uns auch gezielt hier oben hinsetzen und den größten Effekt versuchen direkt herauszuarbeiten. Mit diesem Wissen oder aus solchen Versuchen auch versuchen vorherzusagen; wie groß sind die Unterschiede im Wachstums verhalten abhängig von der Belastung? Und dieses Hin und Her ist wirklich wichtig; weil es einfach wahnsinnig viel Zeit kostet; diese ganzen Werkstoffe; Daten zu erzeugen und alles; was man sich an Zeit ersparen kann durch abgesicherte Modelle; wird uns da zukünftig weiter helfen. Jetzt zum letzten Abschluss; sozusagen als detailliertes Anwendungsbeispiel möchte ich Ihnen ein Fallbeispiel zeigen eines Röhren Speichers; den wir jetzt hier mit der sogenannten B zwölf bewertet haben. Also Röhren Speicher werden typischerweise eingesetzt im industriellen Umfeld; um einen Pufferspeicher zu haben für Erdgas oder zukünftig Wasserstoff. Und das sind; ich sage mal lange Rohre; die am Ende verschweißt werden; die aber auch eine Art haben; die ebenfalls bewertet werden muss. Und mit dieser B 31 zwölf sehr vereinfacht geht man so ran; dass man wie am Anfang angesprochen anfangs Defekte postuliert; die einfach nur abhängen von der Wandstärke. Das heißt; das ist sozusagen unsere Tiefe zu Beginn und dann ist in dieser Norm verankert eine Riss Fortschritts Kurve. Das ist hier diese durchgezogene Linie; die hat so eine leichte Krümmung; das ist sozusagen eine sehr konservative Linie; die man für die Bewertung heranziehen soll. Und wir haben jetzt hier gegenübergestellt aber reale Versuchsergebnisse eins x 52 Werkstoffe und eine detailliertere Beschreibung dieser Fortschritts Kurve mit diesen unterschiedlichen; ich sage jetzt mal Übergangsbereich nach Amaro und auch die Luft Daten eingezeichnet. Also was Sie vorhin so schematisch gesehen haben; sehen Sie hier Also man hat jetzt hier ordentlichen Offset; man hat hier so einen Übergangsbereich und hier weiter unten wird es wahrscheinlich wieder zusammenlaufen. Und jetzt ist sozusagen das Ziel; dass wir einmal vergleichen. Wir nehmen diese; was vermeintlich eine konservative Kurve sein soll und vergleichen es mit einer speziellen Anpassung an diesen realen Werkstoff und machen dann sozusagen die Fortschritts berechnung nach der Art und berechnen hier eine Design Lebensdauer; die sich irgendwie berechnet aus einer kritischen Länge; die man irgendwann erreicht. Und dann wird jetzt mehrfach sehr konservativ vorgegangen. Eine Anzahl der Verlautbaren schwingt Spiele zwei minimal Werte zu nehmen und dann wird noch mal ein Minimum genommen aus einer kritischen Länge oder kritischen Zyklen Zahl und davon die Hälfte. Also das ist ein bisschen natürlich auch ein bisschen ein Stück weit gebastelt; aber insgesamt sehr konservativ; eigentlich vom rein mechanischen Gedanken her. Und als Ergebnis bekommen wir jetzt sozusagen einmal in diesen vollen Balken markiert das Ergebnis der Asse; wenn wir unterschiedliche Druck Schwankungen Verhältnisse ansetzen; also maximal Druck von zum Beispiel zehn Pascal minimal Druck von eins oder 20 zu zwei wie jetzt hier die grünen Balken. Also je höher der maximale Druck; desto niedriger wäre natürlich auch die Lebensdauer bei unterschiedlichen Anfangs defekt Größen und jetzt mit den schraffierte Balken es gegenübergestellt. Diese Berechnung wenn wir jetzt mit Werkstoff spezifischen Kennwerte arbeiten; die wir ich sage mal an diesen x 52 Werkstoff angepasst haben. Und was daraus folgt; ist eigentlich durchweg relativ unabhängig von der Belastung und auch von den Anfangs Defekt Größen; dass wir ungefähr an Lebensdauer gewinnen; hätten von Faktor zwei ein bisschen mehr. Das MAK jetzt in so einem logarithmischen Bild nicht die Welt sein; aber am Ende ist es halt der Unterschied zwischen 20 Jahren oder 40 Jahren. Und das macht natürlich aus der wirtschaftlichen Betrachtung her unter Umständen schon einen sehr großen Unterschied. Aber es ist ein schönes Beispiel; wo man merkt; mit den Regelwerken kommt man natürlich teilweise schon recht weit; aber manchmal muss man wahrscheinlich auch genauer hinschauen; um am Ende auch wirtschaftlich zu sein und wirklich auch die Anlagen dann betreiben zu können. Jetzt ganz zum Schluss noch mal zusammengefasst Was sind so unsere F und E Themen und wie ordnen sie sich im Reifegrad ein? Also diese Kopplung von Kristall Plastizität; Gefüge und Wasserstoff Diffusion ist jetzt eher Grundlagenforschung. Wir arbeiten auch daran; aus Brachflächen zum Beispiel kritische Spannungs Intensität Faktoren über KI gestützt zu ermitteln. Das ist auch etwas; wo man sich einige Versuche sparen könnte. Wenn das funktioniert; dann haben wir die Entwicklung von Lebensdauer Modellen sozusagen als Anwendungs neuer Forschung und die typischen Industrie Projekte sind aktuell Einfluss von Druck und Temperatur auf die Wasserstoff Verschwörung am Zug versuchen versuchen. Das ist so eigentlich der größte Treiber; wo wir gerade sehr; sehr viele Anfragen haben und auch schauen müssen; dass wir unser Labor entsprechend skaliert bekommen. Das ist eine große Herausforderung; aber da freuen wir uns; dass wir da dabei sein dürfen und möchten uns da auch noch mal bei unseren Fördermittel gebern bedanken; was in dem Fall das Überwiegen des BMBF war. Anhand von zwei großen Live Projekten; aber auch bei den ganzen Industrie Partnern; die aktuell bei uns beauftragen und uns da auch maßgeblich unterstützen; dass wir da weiterkommen und natürlich auch ihnen. Danke fürs Zuhören