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Gaskraftwerke Hocheffizient zu mehr Energie

Gasturbinen sind wahre Riesen: Mit einem Gewicht von mehr als 430 Tonnen und einer Leistung von knapp 530.000 PS beeindruckt eine Anlage von GE bereits auf dem Papier. In 2014 wird sie zum Einsatz kommen.
29.05.2014 - 09:58 Uhr 2 Kommentare
Gasturbine der Bauart 9H: Gefertigt wird die Anlage im französischen Belfort. Quelle: GE

Gasturbine der Bauart 9H: Gefertigt wird die Anlage im französischen Belfort.

(Foto: GE)

Gut ein Fünftel des weltweit produzierten Stroms wird aus Erdgas gewonnen. Neue Fördertechniken wie Fracking sorgen beispielsweise in den USA dafür, dass der Brennstoff billiger wird. Dennoch sind auch diese Quellen endlich. Umso wichtiger ist es deshalb, die Bestände möglichst effizient zu nutzen.

Beim Einsatz fossiler Energieträger setzen viele Energieerzeuger deswegen auf Gaskraftwerke. Verglichen mit Kohle oder Erdöl lässt sich aus Erdgas bei gleicher CO2-Emission mehr Energie gewinnen. Blockheizkraftwerke gehen sogar noch einen Schritt weiter und nutzen das Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung. Dabei wird die bei der Stromerzeugung freiwerdende Abwärme zum Beispiel für das Heizen von Wohngebieten genutzt. Der Gesamtwirkungsgrad solcher Anlagen kann bis zu 90 Prozent erreichen. Gut zwei Drittel davon sind auf den Thermischen Wirkungsgrad des Kombi-Blockes (Gas-und Dampfturbinen) zurückzuführen.

Seit mehr als einem Jahrzehnt bietet GE unter anderem Gasturbinen mit einem so hohen Effizienzgrad an. Die fortwährenden Verbesserungen vereinen sich in den jüngsten Turbinenmodellen der Serien 9HA und 7HA. Allein eine Turbine der leistungsstärksten 9HA Baureihe kann bis zu 470 Megawatt Strom – ungefähr so viel wie 55 Offshore-Windräder – erzeugen. Möglich wird dies unter anderem durch den Einsatz von Materialien aus dem Flugzeugbau. Keramikisolierungen werden von GE bereits seit Jahren in Flugzeugturbinen verbaut, um umliegende Bauteile vor Hitzentwicklung zu schützen. Dies geschieht ebenso innerhalb der Gasturbinen, in denen Temperaturen von über 1500 Grad Celsius entstehen können. Neueste Kühlluftkonzepte und Dichtungsmaßnahmen helfen dem Erhalt der Lebensdauer der verbauten Teile deutlich.

Wie standfest die mehr als 430 Tonnen schwere Konstruktion der 9HA-Turbine ist, zeigt sich derzeit im US-Testcenter von GE in Greenville, South Carolina. Dort wird nicht nur die Laufruhe und Genauigkeit der zweitausend eingebauten Sensoren überprüft, sondern auch die maximale Leistung von mehr als 530.000 PS abgerufen. Die einzigartige Vollastteststrecke hatte schon der neuesten 7F Turbinenserie zum Schnellstart verholfen und kann mit rapiden Lastwechseln und Drehzahländerungen all nur erdenkliche Situationen der realen Welt durchfahren. Wenn die Turbinen aus der HA-Baureihe als „peaker“ Verwendung finden, steht die maximale Leistung bereits nach weniger als zehn Minuten zur Verfügung.

Gebaut werden die Turbinen im französischen Belfort, und auch in Frankreich entsteht derzeit der erste kommerzielle „FlexEfficiency 50“ Kombi-Block, der eine 9HA-Turbine beinhalted und beim Energieversorger Electricité de France Anfang 2016 in Betrieb gehen wird. Damit liegt der Konzern im Trend. Bereits 2007 ergab eine Umfrage der Unternehmensberatung Pricewaterhouse-Coopers unter Top-Entscheidern europäischer Energieversorger, dass neben der Windkrafttechnologie vor allem flexible Gaskraftwerke einen großen Einfluss auf den Energiemarkt bis 2017 haben werden. Zum Reigen der Kraftwerke mit den neuesten und stärksten Gasturbinen zählen auch Russland und Japan in den kommenden Jahren.