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Gasturbinen

Eine Gasturbine ist eine Turbinenmaschine, die Energie aus der Verbrennung von Brennstoff in mechanische Arbeit umsetzt, indem sie ein Gas von hoher Druck- und Temperatur durchstreift, dessen Energie in einer oder mehreren Turbinenstufen abgenommen wird. Der Grundprozess basiert auf dem Brayton-Kreisprozess: Ansaugen, Verdichten, Verbrennen und Ausdehnen des heißen Gases.

Der Aufbau umfasst typischerweise einen Verdichter (Kompressor), eine Brennkammer (Verbrennungseinheit), eine Turbine, eine Welle bzw. Antriebswelle,

Zu den Haupttypen gehören Aero-Derivate (Industrie-Turbinen, Antriebe) und Industriegasturbinen, sowie Axial- und Radialverdichtervarianten. In der Luftfahrt

Vorteile sind hohe Leistungsdichte, guter Hochlauf, sowie geringe Trägheit im Vergleich zu anderen Verbrennungsmotoren. Nachteile sind

Die Entwicklung von Gasturbinen begann in den 1930er Jahren, maßgeblich durch Frank Whittle im Vereinigten Königreich

Zukunftsthemen umfassen Brennstoffflexibilität (Erdgas, synthetische Brennstoffe, Wasserstoff), emissionsarme Turbinen, verbesserte Materialien für höhere Turbinenwirkungsgrade und Hybridkonzepte

einen
Luftansauganfang
und
einen
Abgasstrang
(Auslass).
Das
verdichtete
Luftgemisch
wird
in
der
Brennkammer
mit
Brennstoff
gemischt
und
verbrannt;
die
Expansionsenergie
treibt
Turbine
an,
die
an
der
Welle
Energie
abgibt,
während
Restenergie
als
Abgas
ausgestoßen
wird.
dominieren
Turbofan-,
Turbojet-
bzw.
Turboprop-Konfigurationen;
in
der
Energieerzeugung
werden
Gasturbinenanlagen
betrieben,
häufig
in
Kombination
mit
Dampfturbinen
in
Kraft-Wärme-Kopplung
(KWK)
oder
als
Combined-Cycle-Anlagen.
Empfindlichkeit
gegenüber
Betriebstemperatur,
Entwicklung
der
Abgase,
Lärmemissionen
und
der
Bedarf
an
hochwertigem
Brennstoff.
Die
Effizienz
steigt
in
Kraft-Wärme-Kopplung-
bzw.
Combined-Cycle-Anlagen
durch
Nutzung
der
Abwärme.
und
durch
Hans
von
Ohain
in
Deutschland.
Die
ersten
flugtragenden
Turbinenflugzeuge
kamen
1939
in
Betrieb.
Seitdem
haben
sich
Turbinenleistung,
Wirkungsgrad
und
Emissionskontrolle
stark
weiterentwickelt.
mit
Energiespeichern
oder
erneuerbaren
Quellen.