Diese kompakte Turbine kann 10.000 Haushalte mit Strom versorgen

Die Experten von GE Global Research arbeiten zurzeit an einer leistungsfähigen Turbine, die gerade einmal so groß ist wie ein Tisch, allerdings so viel Strom liefern kann um eine ganze Kleinstadt zu versorgen. Die Turbine wir dabei mit superkritischem Kohlenstoffdioxid (scCO2) betrieben. Im überkritischen, fluiden Aggregatzustand hat Kohlenstoffdioxid deutlich andere Eigenschaften als unter den Normbedingungen, die zwischen Flüssigkeit und Gas liegen. Superkritisches CO2 ist leicht verfügbar, ungiftig und kann in verschiedenen industriellen Prozessen eingesetzt werden.

Kleiner und effizienter als herkömmiche Wasserdampf-Turbinen

Während ein Großteil leistungsstarker Turbinen mit Wasserdampf betrieben werden, setzen die Ingenieure von GE Global Research auf Kohlenstoffdioxid, das auf 700 Grad Celsius erhitzt und stark zusammengepresst wird. Nachdem das modifizierte Gas die Turbine passiert und so die Rotoren antreibt, wird es zunächst gekühlt und dann wieder erneut unter Druck gesetzt. Die Turbine ist ziemlich effizient und kann per Knopfdruck Strom liefern. Das macht das Teil besonders tauglich für das Stromnetz und kann recht schnell Schwankungen ausgleichen. Die neue Turbine ist gerade einmal ein Zehntel so groß wie eine herkömmliche Wasserdampf-Turbine, die eine vergleichbare Ausgangsleistung liefert. Zudem liegt der Effizientheitsgrad der Turbine bei 50 Prozent wenn es darum geht Hitze in Strom umzuwandeln. Gewöhnliche Turbinen liegen im mittleren 40-Prozent-Bereich. Der von GE entwickelte Prototyp leistet bereits 10 Megawatt. Das Unternehmen möchte den Output jedoch auf bis zu 33 Megawatt skallieren.

Die neue Turbine eignet sich besonders gut in einem laufenden System. So könnte beispielsweise Sonnenenergie dafür genutzt werden um Hitze zu erzeugen und diese in Flüssigsalz zwischen zu speichern. Bei Bedarf kann die Hitze dann abgerufen werden, um den Prozess innerhalb der Turbine auszulösen und Strom zu produzieren.

Neben dem Mehr an Leistung und der Kompaktheit, bringt die mit kritischem Kohlenstoff betriebene Trubine einen weiteren wichtigen Vorteil mit sich. So ist diese in ein bis zwei Minuten startklar. Eine mit Wasserdampf betriebene Turbine benötigt knapp 30 Minuten, schließlich muss hier das Wasser erst zum Kochen gebracht werden. Das GE-System soll in Zukunft große Batterie-Speicher ablösen. Statt viel Platz für Batterien zu opfern, würde es sich den Experten nach eher anbieten, größere Reservoire für Flüssigsalz anzulegen. Auch aus ökonomischer Sicht ist das neue GE-System günstiger im Vergleich zur Nutzung herkömmlicher Batterien.

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