Die Schonung der natürlichen Ressourcen ist bei der Bereitstellung elektrischer Energie eine der wichtigsten Herausforderungen der Zukunft. Ein wesentlicher Beitrag kann durch die Erhöhung der Effizienz von Kraft-werken und hier insbesondere von Kombi-Kraftwerken geleistet werden. Die Entwicklung der Wirkungsgrade konventioneller Kraftwerke und innovativer Kraftwerkskonzepte zeigt, dass für weitere Verbesserungen der Energieausnutzung erheblicher Forschungs-bedarf auf den Gebieten der Werkstoffe und Prozessauslegung besteht. Heute erzielen moderne kombinierte Gas- und Dampfturbinen-Kraftwerke bei Feuerung mit Erdgas Gesamtwirkungsgrade von 58 Prozent. Dabei werden mit etwa 1230 °C in Gasturbinen und maximal 600 °C in Dampfturbinen bereits Temperaturen erreicht, die die Belastungsgrenzen der eingesetzten Werkstoffe über-schreiten, so dass nur über komplexe Kühlverfahren, innovative Wärmedämmschichten und anspruchsvolle konstruktive Lösungen ein sicherer und langlebiger Betrieb der Anlagen möglich ist. Der Sonderforschungsbereich „Thermisch hochbelastete, offenporige und gekühlte Mehrschichtsysteme für Kombi-Kraftwerke“ hat sich zum Ziel gesetzt, die technischen und wissenschaftlichen Grundlagen zu schaffen, um in einem Kombi-Kraftwerk der Zukunft ab etwa dem Jahre 2025 Gesamtwirkungsgrade von rund 65 Prozent zu erreichen. Dazu müssen Turbineneintrittstemperaturen von 1350 °C (ISO) in der Gasturbine und 650 bis 720 °C in der Dampfturbine verwirklicht werden. Diese Temperaturen sind nur durch die Entwicklung neuer Werkstofflösungen in Verbindung mit einer Effusionskühlung zu realisieren.
