Mit P5 lassen sich Druckspeicher bauen, die bisher undenkbar waren. Zum Beispiel könnte man eine Höhle oder einen Salzstock mit P5 Cast 1000 auskleiden. Cast 1000 Beton besitzt eine Druckfestigkeit von 210 Mega-Pascal (Mpa) - das entspricht 2.100 bar Luftdruck oder dem Wasserdruck in mehr als 2 Kilometern Tiefe.
Bisherige Druckkammern im Gebirge oder in Salzstöcken werden mit 30 bar geplant und sind damit kaum wirtschaftlich. Zudem verträgt normaler Beton die hohen Temperaturen, die durch Druckluft entstehen, nicht. Komplizierte Kühlsysteme und Wärmespeicher sind die Folge. Damit steigen die Kosten für Energiespeicherung im Druckluftbereich.
P5 Cast 1000 ist dauerhaft temperaturbeständig bis 1000°C, kann gasdicht verarbeitet werden, ist extrem hart, gleichzeitig semiflexibel und hat einen extrem hohen Wiederstand gegen Abrasion.
Mit P5 können wirtschaftliche und große Druckspeicher Untertage errichtet werden.
Zusätzlich werden Druckspeicher für den Einsatz im Offshore-Bereich gebraucht. Diese müssen nach Vorstellung von Energiekonzernen mindestens einen Durchmesser von 30 Metern aufweisen und einen Druck von 30 bar aushalten. Die bisher größten Versuchsspeicher waren 3 Meter groß.
Mit dem salzwasserbeständigen P5 Cast 1000 lassen sich Druckspeicher bauen, die den Anforderungen genügen - und diese vermutlich weit übertreffen.
Bei einem Versuch der TU Dresden (am Institut für Massivbau) wurde ein wiederverschließbares Druckgehäuse aus P5 UHPC-Beton von WPE durch Dr. Sebastian Wilhelm entwickelt und analysiert: u. a. das zeitabhängige Materialverhalten, die Durchlässigkeit und die Dauerhaftigkeit von UHPC. Die Versuche wurden numerisch simuliert. Aus den Messdaten kalibrierte Dr. Wilhelm ein Materialmodellgesetz. Er konnte nachweisen, dass Betondruckgehäuse mit 35 mm Wandstärke und 250 mm Außendurchmesser kurzzeitig sogar einem Druck von 60 MPa, das entspricht 6000 m Wassertiefe, standhalten. In der Praxis konnte Dr. Wilhelm mit dem Druckgehäuse bereits eine einjährige Tiefsee-Feldstudie in der Arktis realisieren. Das Ergebnis: Es trat kein Gas aus und kein Wasser ein - das Gehäuse war nach einem Jahr in der Tiefe von 2.500 Metern unbeschädigt.
Die Arbeit von Dr. Wilhelm wurde am 22. Mai 2019 mit dem Kurt-Beyer-Preis 2018 ausgezeichnet.
Wir danken Dr. Sebastian Wilhelm (© Foto) und der TU Dresden für die Foto-Nutzungserlaubnis.