Gasturbinenkraftwerk
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[Bearbeiten] Funktion
Ein Gastubinenkraftwerk ist ein Kraftwerk zur [[Stromerzeugung]), das mit brennbaren Gasen wie beispielsweise Erdgas betrieben wird. Diese Gase sind der Brennstoff für eine Gasturbine, die ihrerseits einen angekuppelten Generator antreibt. Gaskraftwerke zeichnen sich durch niedrige Investitionskosten aus, haben aber durch ihren geringen Wirkungsgrad vergleichsweise hohe Betriebskosten. Die Abgase der Turbine besitzen beim Verlassen der Turbine noch eine hohe Temperatur, sie können daher zur Beheizung eines Dampfkessels im GuD-Kraftwerk verwendet werden.
Die Anfahrzeit eines Gaskraftwerkes vom Stillstand auf Volllast ist sehr kurz, Anlagen wie diese werden daher vor allem zur Abdeckung von Lastspitzen im Stromnetz eingesetzt. Ausgeführte Gaskraftwerke haben je Einheit eine Leistung von bis zu 340 MW.
Kleinere Gaskraftwerke nutzen auch Verbrennungsmotoren bis zu einigen 100 kW Nennleistung, häufig wird gleichzeitig auch Fernwärme bereitgestellt. Sehr kleine Einheiten werden dann meist als Blockheizkraftwerk (BHKW) bezeichnet.
[Bearbeiten] Bauarten
Man unterscheidet zwischen der schweren Bauart (Heavy Duty) und der leichten Bauart (Aeroderivate). Gasturbinen des letzteren Typs werden aus Strahltriebwerken für Luftfahrzeuge abgeleitet.
[Bearbeiten] Schwere Bauart
Diese Turbinen haben eine Leistung ab ca. 50 MW bis über 340 MW und sind besonders für den stationären Dauerbetrieb in großen Kraftwerken geeignet. Bei diesem Gasturbinentyp ist die Forderung nach einer möglichst langen Lebensdauer ein wichtiges Auslegungskriterium.
[Bearbeiten] Leichte Bauart
Diese Turbinen, mit einer Leistung von 100 kW bis 40 MW, haben die typischen Konstruktionsmerkmale einer Flugzeug-Turbine und werden bevorzugt in Industriekraftwerken eingesetzt. Hier sind diese Turbinen oft Bestandteil einer Kraft-Wärme-Kopplung bzw. einer GuD-Anlage. Aber auch als Notstromaggregat finden sie Verwendung, da die Startzeit dieser Maschinen nur wenige Minuten beträgt.
Eigenschaften der Gasturbine, die ihren Einsatz für die Stromerzeugung interessant machen, sind ihre hohe Leistungsdichte und ihre Schnellstartfähigkeit. Aus letzterem Grund wird sie zur kurzfristigen Spitzenlastabdeckung eingesetzt. Die hohe Leistungsdichte schlägt sich darin nieder, dass mit einer einzelnen Gasturbine von der ungefähren Größe eines LKW-Anhängers eine Stadt mit 300.000 Einwohnern mit elektrischem Strom versorgt werden kann. Dies entspricht einer elektrischen Leistung von ca. 270 Megawatt.
Große Gasturbinen, die in Kraftwerken für die Stromerzeugung eingesetzt werden, haben einen Wirkungsgrad von ca. 39%. Durch die Kopplung von großen Gasturbinen mit Dampfturbinen zum GuD-Kraftwerk oder kleinen Gasturbinen mit Brennstoffzellen lassen sich Kraftwerke realisieren, die Strom mit Wirkungsgraden von ca. 60% erzeugen.
[Bearbeiten] Weblinks
- Technische Beschreibung eines Gasturbinen-BHKWs zur Wärme-, Strom- und Kälteerzeugung (Rögelein+Partner Ingenieurbüro für Versorgungstechnik)
- Lexikon Verband der Elektrizitätswirtschaft - VDEW- e.V.
- Arbeitskreis Gasturbinenbetreiber Deutschland
