Nachwuchswettbewerb Fusionstalente
FUMME
Fusionsmaterialmodellumgebung: Verknüpfung der mikrostrukturellen Veränderung mit mechanischen Eigenschaften für die Vorhersage und Simulation von Bauteilversagen
Motivation
Eine Herausforderung für zukünftige Fusionskraftwerke ist die Entwicklung von plasmabelasteten Komponenten (PFC), die den unterschiedlichen extremen Belastungen standhalten. Die Belastungen in Fusionsreaktoren können zu einem katastrophalen Versagen der PFCs führen und können momentan kombiniert nicht experimentell überprüft werden. Die genaue Vorhersage dieser Auswirkungen ist entscheidend für die Beurteilung der Langlebigkeit und Zuverlässigkeit von PFCs.
Ziele und Vorgehen
Das Ziel dieser Nachwuchsforschungsgruppe ist die Entwicklung eines validierten Vorhersagemodells für das Verhalten von PFCs unter realistischen Betriebsbedingungen. Dieses Ziel soll durch die Integration von experimentell validierten Modellen und Simulationen erreicht werden, um vorherzusagen, wie sich die mechanischen Eigenschaften mit mikrostrukturellen Veränderungen in PFCs entwickeln. Der Ansatz umfasst die Phasenfeldmodellierung für die Mikrostruktur sowie die Kristallplastizitätsmodellierung für das mechanische Verhalten. Die Validierung erfolgt unter anderem anhand von Tests mit PFC unter relevanten Bedingungen.
Innovation und Perspektiven
Durch die Integration von Experimenten und Simulationen wird dieses Projekt die mikrostrukturellen Veränderungen mit den mechanischen Eigenschaften in Verbindung bringen. Die im Projekt erzielten Ergebnisse werden in begutachteten Fachzeitschriften publiziert und auf einschlägigen Konferenzen präsentiert. Zugleich
zielt der Antrag auf den Aufbau von Fachkräften in der Fusionsforschung ab. Erweisen sich die entwickelten Ansätze als wirtschaftlich verwertbar, werden die Sicherung gewerblicher Schutzrechte und Schritte in Richtung Ausgründung geprüft.
zielt der Antrag auf den Aufbau von Fachkräften in der Fusionsforschung ab. Erweisen sich die entwickelten Ansätze als wirtschaftlich verwertbar, werden die Sicherung gewerblicher Schutzrechte und Schritte in Richtung Ausgründung geprüft.
PROJEKTDETAILS
Projektlaufzeit: 01.07.2026 - 30.06.2031
Projektvolumen: 3,9 Mio. € (zu 100 % durch das BMFTR gefördert)
Projektvolumen: 3,9 Mio. € (zu 100 % durch das BMFTR gefördert)
PROJEKTKOORDINATION
Dr.-Ing. Hanns Gietl
Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP)
Boltzmannstrasse 2
85748 Garching
✉ hanns.gietl@ipp.mpg.de
Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP)
Boltzmannstrasse 2
85748 Garching
✉ hanns.gietl@ipp.mpg.de
PROJEKTPARTNER
Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP)
Garching
Garching
