Die Gasturbine

Die Idee, heiße Verbrennungsgase direkt auf die Schaufeln eines Laufrades zu leiten, ist sehr viel älter als die Entwicklung von Werkstoffen, die den wirtschaftlichen Betrieb von Gasturbinen erst möglich machten. Die für die Stromerzeugung genutzte Gasturbine ist ihrer Schwester, dem Flugzeug-Strahltriebwerk, sehr ähnlich.

Gasturbinen können innerhalb weniger Minuten ihre volle Leistung erbringen und werden häufig eingesetzt, um den elektrischen Spitzenbedarf abzudecken.

Unter einer Gasturbine versteht man im Allgemeinen nicht nur die Turbine allein, sondern ein Aggregat aus verschiedenen Bestandteilen. Im Verdichter wird die angesaugte Luft komprimiert. In die Brennkammern wird hochleichter Brennstoff (Erdgas oder leichtes Heizöl) eingeblasen, mit Luft gemischt und verbrannt. Die unter hohem Druck stehenden Verbrennungsgase strömen in die Turbine und treiben diese an.

Der Verdichter saugt große Mengen Luft an, die, stark komprimiert, als Verbrennungsluft in die Brennkammern strömt. Über Düsen wird Erdgas oder auch Heizöl in die Brennkammern eingeblasen und mit der Verbrennungsluft bei gleich bleibendem Druck verbrannt. Bei dieser Verbrennung entstehen hohe Temperaturen. Die unter hohem Druck stehenden Verbrennungsgase gelangen auf die Schaufelräder der Turbine und treiben diese an. Die dabei erzeugte Rotationsenergie treibt nicht nur den Generator an, sondern auch noch den auf derselben Welle sitzenden Kompressor. Dabei werden etwa 2/3 der erzeugten Energie nur für den Antrieb des Kompressors und der Hilfseinrichtungen verbraucht.

Die Turbine selbst ist ähnlich einer Dampfturbine aufgebaut. Sie besteht aus den fest stehenden Leitschaufeln und den rotierenden propellerartigen Laufschaufeln, die zum Ausgang der Turbine hin immer größer werden.

Beim Hochfahren der Gasturbine müssen im Gegensatz zur Dampfturbine viel geringere Massen erwärmt werden. Außerdem lässt sich Luft rascher erhitzen als Wasser verdampfen. Dadurch ist die Gasturbine innerhalb weniger Minuten voll einsatzfähig.

Gasturbinen brauchen weder Kühleinrichtungen noch aufwendige Anlagen zur Rauchgasreinigung. Außerdem lassen sich Gasturbinenkraftwerke relativ schnell errichten und sind dabei billiger als Dampfkraftwerke vergleichbarer Leistung.