Mehr Effizienz: Kompressorlose Gasturbine kann Energiewende beschleunigen
Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT)(öffnet im neuen Fenster) ist eine kompressorlose Gasturbine mit Druckgewinnverbrennung vorgestellt worden. Die Turbine, die für die Stromerzeugung genutzt wird, überstand einen 5 Minuten langen Test, was den bisherigen Rekord einer Laufzeitdauer, aufgestellt durch die Nasa(öffnet im neuen Fenster) , laut KIT um 25 Prozent übertraf.
Zumal es sich beim Experiment der Nasa um einen Raketenantrieb handelte. Laut Bereichsleiter Daniel Banuti gelang am KIT dagegen der weltweit erste Versuch, mit der Technik Strom zu erzeugen.
Vereinfachter Aufbau auch für die Luftfahrt interessant
Noch ist das Prinzip höchst experimentell. Der Test dauerte nur 5 Minuten, weil sonst die Brennkammer geschmolzen wäre. Schließlich wird für die optimale Verbrennung dennoch ein hoher Gasdruck benötigt.
Der entsteht aber nicht durch eine vorherige Komprimierung, was etwa die Hälfte der eingesetzten Energie verbraucht und dadurch die Effizienz der Turbinen erheblich einschränkt. Stattdessen wird der Druck im Zuge der Verbrennung mithilfe von Detonationswellen in der Brennkammer erzeugt. Das Prinzip soll sich für die meisten brennbaren Gase einsetzen lassen, aber insbesondere Wasserstoff eignet sich wegen seiner hohen Reaktionsgeschwindigkeit gut dafür.
Weg zu leistungsstarken wie kompakten Turbinen
Weil der Druck ohne mechanische Kompression erzeugt wird, sondern unmittelbar bei der Verbrennung, wird die Anzahl der beweglichen Teile reduziert und die aufzuwendende Energie verringert. Der Wirkungsgrad bei der Energieumwandlung mittels Gasturbinen kann signifikant erhöht werden, was unter anderem ein Forschungsprojekt der TU Berlin(öffnet im neuen Fenster) zeigt.
Weil die Technik die Komplexität und damit das Gewicht der Turbine verringert sowie die Leistung erhöht, ist ein zweites Anwendungsfeld der Antrieb von Flugzeugen. Deren Schub könnte mit der direkten Verbrennung von Wasserstoff erzeugt werden, was wesentlich effizienter wäre als derzeitige Flugzeugturbinen.
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