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Green-Economy.de - Lexikon - Gasturbine
Green-Economy.de Umweltlexikon
Gasturbine
Eine Gasturbine ist eine Verbrennungsmaschine, die durch das Verbrennen von Gas mithilfe von Luft elektrische Energie oder Bewegungsenergie gewinnt. Das funktioniert folgendermaßen: Luft wird angesaugt und verdichtet, also zusammen gepresst. Damit wird sie auch erhitzt. Der Verdichter besteht aus Schaufelrädern, je nach Bauart auch aus mehreren solchen Rädern hintereinander. Nun wird die komprimierte Luft in die Brennkammer geführt. In die Brennkammer wird ein Brennstoff (beispielsweise Erdgas oder Diesel) eingespritzt. Durch einen Zünder entflammt und verbrennt das Gemisch unter hohen Temperaturen. Die dabei entstehenden Verbrennungsgase mit einer Temperatur von bis zu 1.500 Grad Celsius werden in eine Turbine geleitet. Hier entspannt sich das Gas bzw. die Verbrennungsgase und setzen somit mechanische Energie frei.

Die Rotoren der Turbine drehen sich also und treiben einen Generator an, der die Rotationsenergie in elektrischen Strom umwandelt. Die meiste Rotationsenergie wird aber wiederum zum Antrieb des Luftverdichters benötigt, so werden bis zu zwei Drittel der entstandenen mechanischen Energie wieder in den Kompressor gesteckt. Auch der größte Teil der verdichteten Luft wird um die Brennkammer herum und nicht hinein geführt, um die Anlagenteile vor den extrem hohen Temperaturen durch Kühlung zu schützen.

Als Treibstoffe kommen verschiedene Stoffe zum Einsatz. So können Gasturbinen zum Beispiel mit Kerosin, Heizöl, Erdgas oder auch Biogas betrieben werden. Gasturbinen werden in den verschiedensten Bereichen eingesetzt. In Gasturbinenkraftwerken erzeugen sie elektrischen Strom. Gerade in der kommunalen und industriellen Kraft-Wärme-Versorgung spielen sie eine große Rolle. In der Luftfahrt werden sie in Form von Strahltriebwerken an Flugzeugen eingesetzt.

Das Funktionsprinzip ist hier dasselbe, nur dass die heißen Verbrennungsgase nach ihrer Entspannung in der Turbine eine Düse antreiben. Bei Hubschraubern ist die Antriebswelle über ein Getriebe mit den Rotoren verbunden. Auch in Panzern, Militärschiffen und Luftkissenboten werden Gasturbinen als Motor verwandt. Sie haben den Vorteil, dass sie unabhängig von der Außentemperatur agieren können und eine hohe Leistung bringen. Auch für den Individualverkehr könnten sie in der Zukunft eine Rolle spielen. Erste Prototypen von Gasturbinen-betriebenen Autos wurden von Chrysler und Rover schon gebaut.

Fast die Hälfte der in Deutschland eingesetzten Gasturbinen dient zur Energieerzeugung für die Fern- und Nahversorgung. Dabei spielt die sogenannte Kraft-Wärme-Kopplung oftmals eine entscheidende Rolle. Außerdem kann eine Kombination von Gas- und Dampfturbinen Wirkungsgrade von bis zu 50 Prozent ergeben. Diese Anlagen sind aber sehr teuer und können nur von dementsprechend liquiden Unternehmen eingesetzt werden. Die chemisch-pharmazeutische Industrie ist für Gasturbinen in Deutschland der zweitgrößte Abnehmer, dahinter folgen die Nahrungsmittel- und die Papierindustrie. Gasturbinen sind Teil unseres Alltags und doch hat man selten mit ihnen zu tun. Sie werden jedoch in der Zukunft durch ständige Verbesserungen der Wirkungsgrade und eine dadurch steigende Effizienz wahrscheinlich stärker ins Gespräch kommen.
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