Aktuell / 08.12.2010

25-Jahre AG Turbo: Turbomaschinen für das emissionsarme Kraftwerk

Auf ein Vierteljahrhundert konzertierte Forschungs- und Entwicklungszusammenarbeit blickt die AG Turbo zurück. 17 Hochschulen, drei Forschungseinrichtungen und fünf Unternehmen sind an der Verbesserung der Effizienz der Energieumwandlung in Kraftwerksturbinen in der Arbeitsgemeinschaft beteiligt. Mit zwölf Vorträgen feierten sie Turbo Anfang Dezember 2010 ihr Jubiläum.

 

Heute sind emissionsarme, ressourcenschonende und marktfähige Kraftwerke auf Basis zukunftsweisender Turbomaschinen aus deutscher Produktion weltweit begehrt. Auch ein Verdienst der AG Turbo.

 

Betrug der Wirkungsgrad einer Gasturbine um 1980 etwa 30 Prozent, so liegt dieser Effizienz-Benchmark heute bei annähernd 40 Prozent. Und gekoppelt mit Dampfturbinen lassen sich in Gas- und Dampf-Kraftwerken „Made in Germany“ inzwischen schon 60 Prozent erreichen. 80 Prozent aller in Deutschland gefertigten Turbomaschinen gehen in den Export. Der deutsche Weltmarktanteil stieg in den letzten 25 Jahren von rund 15 auf über 30 Prozent.

Die berechnete Druckverteilung wird auf der Schaufeloberfläche eines Kompressor-Laufrads farbig dargestellt. Bild: MAN

Effiziente Turbinen sparen Ressourcen

Seit 25 Jahren steigert die Forschung der AG Turbo den Wirkungsgrad von Turbomaschinen. Das bedeutet: Kraftwerke werden wirtschaftlicher und emittieren weniger CO2 in die Atmosphäre. Diese ist ein wichtiger Baustein zur Energiewende. Denn auch beim schnellen und umfangreichen Ausbau der erneuerbaren Energien werden nach Berechnungen der Internationalen Energieagentur (IEA) im Jahr 2050 die fossilen Energieträger noch immer rund 70 Prozent des Weltenergiebedarfs decken.

Die Teilverbundprojekte der AG Turbo

Das Teilverbundprojekt „Verdichtung“ untersucht in 15 Einzelprojekten zum einen hocheffiziente Kompressoren für das CO2-freie Kraftwerk und andererseits die Teillastflexibilität – also die Erweiterung des Betriebsbereichs bei gesteigerten Wirkungsgraden insbesondere im Teillastbetrieb. Die in CO2-freien Kraftwerken eingesetzten Verdichter von Gasturbinen und Prozessgas-Kompressoren müssen gegenüber „konventionellen“ Anlagen erhöhte Anforderungen an Effizienz, Zuverlässigkeit und Flexibilität erfüllen. Je nach gewähltem CO2-Abscheidungsprozess sind insbesondere Anforderungen aufgrund unkonventioneller Arbeitsmedien zu berücksichtigen. Die drei weiteren Teilverbundprojekte haben die Schwerpunkte Verbrennung, Kühlung und Expansion.

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