Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP 
INNUMAT – Innovative Structural Materials for Fission and Fusion
Das europäische Forschungsvorhaben INNUMAT zielt darauf, innovative Strukturmaterialien für zukünftige Kernreaktoren sowie für Fusions-DEMO zu entwickeln und zu qualifizieren. Für zukünftige Kernreaktoren wurden bereits die Hochentropielegierungen (HEAs), eine neue Klasse von Materialien mit einem enormen Entwicklungspotenzial und vielversprechenden Eigenschaften sowie aluminiumoxidbildende austenitische (AFA) Stähle als aussichtsreiche Strukturmaterialien für Reaktoren der Gen IV und kleine modulare Reaktoren (SMR) identifiziert.
Außer diesen Legierungen werden in INNUMAT auch fortschrittliche Materiallösungen berücksichtigt, wie beschichtete 15-15Ti-Legierungen für bleigekühlte schnelle Reaktoren (LFR), wie MYRRHA und ALFRED sowie beschichtetes Eurofer und Oxiddispersionsverstärkter (ODS) Stähle für Fusion-DEMO.
Einige dieser Strukturmaterialien sind möglicherweise auch außerhalb des Nuklearbereichs anwendbar, z. B. HEAs- und AFA-Stähle in Solarenergie (CSP) und beschichtete Stähle in H2-Lagerung und CSP. Das Projekt ist bereichsübergreifend aufgrund der Zielanwendungen sowie aufgrund der beschleunigten Methoden verfolgt für die Entdeckung, das Screening und die Qualifizierung von Materialien und angewendet auf verschiedenen Technologiereifegraden.
Um die Ziele und Ambitionen des Projektes zu erreichen, wurde eine Arbeitspaketstruktur entwickelt, die den gesamten Weg abdeckt, der erforderlich ist, um ein neues Strukturmaterial zu entwickeln und es für eine gewünschte nukleare Anwendung zu qualifizieren. Dieser beginnt mit einem Entwicklungsprozess über die umfassende Charakterisierung des Materialverhaltens unter anwendungsrelevanten Bedingungen und endet mit schnellen Qualifizierungsverfahren unter Berücksichtigung kerntechnischer Regelwerke und Normen.
Die fortgeschrittene experimentelle Materialcharakterisierung kombiniert mit der Materialmodellierung spielen eine wichtige Rolle bei der Bewertung des mechanischen Verhaltens und der thermischen Stabilität bei hohen Temperaturen. In diesem Zusammenhang beteiligt sich das Fraunhofer IZFP an der Materialcharakterisierung von beschichtetem Eurofer und beschichtetem 15-15Ti-Legierung für zukünftige Kernreaktoren bzw. Fusionsreaktoren. Zerstörungsfreie Ultraschall- und Thermographieverfahren werden angewendet, um alterungsbedingte Schäden dieser Legierungen bei hohen Temperaturen zu erkennen und zu charakterisieren.
Das INNUMAT-Konsortium ist stark interdisziplinär und komplementär und vereint wichtige europäische und einige außereuropäische Institutionen auf dem Gebiet der Kernenergie. Es besteht aus 36 Projektbeteiligten aus 10 europäischen und 5 außereuropäischen Ländern.
Dieses Projekt wird im Rahmen des europäischen Forschungsprogramms Horizon EURATOM 2021 NRT-01 der Europäischen Union unter der Nr. 101061241 gefördert.
Weiterführende Informationen der Fraunhofer-Gesellschaft: