Der Wirkungsgrad von Gasturbinen ist entscheidend für deren Wirtschaftlichkeit und könnte in einem für 2007 geplanten neuen Dampfkraftwerk auf mehr als 60 Prozent gesteigert werden. Um dies zu erreichen soll die Turbine bei besonders hohen Temperaturen arbeiten und eine sehr effiziente Kühlung sowie einen optimierten Wasser-Dampfkreislauf besitzen. Die Leistung wird voraussichtlich 530 Megawatt betragen und könnte damit eine Großstadt wie Hamburg mit Strom versorgen.
In der Nähe von Ingolstadt in Bayern wird das Gas- und Dampfkraftwerk der neuen Generation entstehen. Anvisiert ist dabei die Steigerung des bisher maximalen Wirkungsgrades von 58 auf 60 Prozent – ein Weltrekord. Die erste Ausbaustufe soll zunächst 340 Megawatt Leistung liefern und könnte nach einer Testphase auf rund 530 Megawatt ausgebaut werden. Die Gasturbinenanlage wird von Siemens für den Stromkonzern E.ON errichtet und voraussichtlich Ende 2007 in Betrieb gehen.
Der Schlüssel für den hohen Wirkungsgrad sind höchste Feuerungs- und Abgastemperaturen. An der ersten Turbinenleitschaufel erreichen sie deutlich über 1.500 Grad Celsius, nahe am Schmelzpunkt von Eisen. Dazu entwickelten die Spezialisten der Siemens-Kraftwerkssparte neue, hochtemperaturbeständige und gleichzeitig hochfeste Turbinenschaufelmaterialien sowie neue Brenner- und Brennkammertechnologien. Eine einzige der über 250 Turbinenschaufeln muss so viel Leistung wie zehn Sportwagen erbringen und dabei Fliehkraftbelastungen vom 10.000-fachen des Eigengewichtes bei hohen Temperaturen aushalten. Daher sind sie aus einkristallinen Superlegierungen mit keramischen Beschichtungen gefertigt. Darüber hinaus reduzieren ein neu entwickelter Verdichter mit fortschrittlichem Schaufeldesign und neue Dichtungstechnologie die Energieverluste in der Turbine.
Die neue Gasturbine wird im Betrieb nach Herstellerangaben besonders flexibel sein. Sie hat eine kürzere Anfahrzeit und ermöglicht schnellere Laständerungen. Dies wird durch eine Kühltechnik erreicht, die auf Luft basiert. Luft ist immer und sofort verfügbar – im Gegensatz zu der wesentlich komplexeren Dampfkühlung. Die Gasturbine ist zunächst für die Märkte in Asien und Europa gedacht, in denen die Netzfrequenz 50 Hertz beträgt. Eine Maschine für 60 Hertz soll ab 2010 zur Verfügung stehen.
(Siemens, 20.10.2005 – AHE)
