Hochtemperaturtechnik

Hochtemperaturtechnik ist ein interdisziplinäres Fachgebiet der Ingenieurwissenschaften und Werkstoffkunde, das sich mit der Planung, dem Betrieb und der Optimierung von Anlagen und Prozessen befasst, die bei hohen Temperaturen arbeiten. Typische Einsatztemperaturen reichen von mehreren hundert Grad Celsius bis in Bereiche von über 2000 °C bei spezialisierten Prozessen. Ziel ist es, Wärmeprozesse effizient, sicher und langlebig zu gestalten und Material- sowie Systemgrenzen sinnvoll zu berücksichtigen.

Zu den Kerntechnologien gehören Hochtemperatur-Furnace- und Reaktorsysteme, Wärmetauscher, Brenn- und Verbrennungstechnik sowie Refraktoriensysteme. Wichtige Materialien sind hochtemperatureig beständige Legierungen, Keramiken und Verbundwerkstoffe, sowie refraktäre Auskleidungen und Schutzbeschichtungen. Verfahren wie Sintern, Brennen, Glühen, Wärmeschädigungsschutz und Diffusionsprozesse kommen häufig zum Einsatz. Die Messtechnik umfasst Hochtemperatur-Thermienie, Strahlungs- und Pyrometrie sowie robuste Sensorik, oft in inertierter oder kontrollierter Atmosphäre.

Material- und Konstruktionsherausforderungen sind Kriechen, Wärmedehnung, Wärmeausdehnung, Oxidation, heiße Korrosion und Diffusion an Grenzflächen. Design- und Wartungskonzepte zielen darauf ab, Lebensdauer, Zuverlässigkeit und Energieeffizienz zu erhöhen, einschließlich geeigneter Beschichtungssysteme, Schutzatmosphären und Materialien mit passenden thermomechanischen Eigenschaften.

Anwendungen finden sich in der Energieerzeugung (Gaskraftwerke, Turbinen, konzentrierte Solarenergie), Metallverarbeitung, Keramik- und Glasindustrie, chemischer Industrie sowie in Luft- und Raumfahrt und anderen Industrien. Die Hochtemperaturtechnik arbeitet eng mit Normen und Standards (DIN, EN, ISO) zusammen und fokussiert auch Forschungsbereiche wie Materialentwicklung, Oberflächentechnik, Prozessoptimierung und Nachhaltigkeit.