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Fraunhofer-Projekt »TurboKeramik«

Gasturbinen für noch effizientere Kraft-Wärme-Kopplung

5. Oktober 2012, 11:10 Uhr | Claudia Dunker

Ein Turbinenläufer einer Mikrogasturbine, das Herzstück einer dezentralen Kraft- Wärme-Kopplungsanlage.

Verschleißarme Gasturbinen könnten zukünftig an Stelle des Verbrennungsmotors in KWK-Anlagen Einsatz finden. Turbinen aus Keramik sollen dabei den Wirkungsgrad erhöhen und die Verwendung von Synthesegas aus Biomasse ermöglichen.

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Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen finden bei der dezentralen Stromerzeugung zunehmend Verwendung. Sie werden überwiegend mit Verbrennungsmotoren betrieben. Eine Alternative dazu wären gasbetriebene Turbinen, die verschleißärmer arbeiten und eine weitaus höhere Lebendsdauer versprechen.

Doch ein entscheidender Nachteil der heute im dezentralen Leistungsbereich verfügbaren Turbinen liegt in ihrem noch relativ geringen Wirkungsgrad und der Begrenzung auf den Brennstoff Erdgas. Daher arbeiten Fraunhofer-Forscher im Projekt »TurboKeramik« daran, mit neuen leistungsfähigen Werkstoffen den elektrischen Wirkungsgrad zu steigern.

Die neue Hochleistungskeramik soll die Spaltverluste in Mikrogasturbinen verringern und höhere Temperaturen in der Brennkammer ermöglichen. Der neue Werkstoff verspricht auch, gegenüber Verschleißangriffen noch resistenter zu sein.

»Mit dem Projekt »TurboKeramik« haben wir die Chance, moderne Hochleistungswerkstoffe und Fertigungstechnologien zu entwickeln und damit effiziente Wirkungsgrade bei der Energiewandlung zu erreichen. Wir versprechen uns davon, einen neuen Markt für Gasturbinen im dezentralen Leistungsbereich, insbesondere auch für den Synthesegaseinsatz, zu erschließen«, erklärt Dr.-Ing. Matthias Gohla, der Projektverantwortliche vom Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF.