Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Janusz A. Szymczyk

Wissenschaftlicher Mitarbeiter: Dr.-Ing. Uwe Borchert

Gasturbinen im Sinne einer Wärmekraftmaschine werden in vielen Einsatzfeldern eingesetzt und existieren dort neben den klassischen Kolbenmotoren. Gasturbinen haben spezielle Eigenschaften, wodurch sie – wie auch die Kolbenmotoren – nicht überall gleich gut als Antrieb geeignet sind. Großgasturbinen treiben Generatoren in Kraftwerken an und liefern im Falle einer GuD-Anlage durch deren Abgas die Wärme zum Beheizen des Kessels der nachgeschalteten Dampfkraftanlage, die den größten Teil der elektrischen Leistung erzeugt.

Kleingasturbine GT 027-1 (Pirna-Turbine) des ehemaligen VEB Strömungsmaschinen Pirna (→ Video) am Leistungsprüfstand im Gasturbinenlabor im Fachgebiet für Strömungslehre und Strömungsmaschinen (Fachhochschule Stralsund, Fachbereich Maschinenbau), ausnahmsweise mit entferntem Eintritt der Abgasanlage und ohne Haube am Zahnriemengetriebe. Des Weiteren fehlen die beiden Haubenteile der Gasturbine. Die Gasturbine wird in der Ausbildung der Studenten eingesetzt.

Das wohl bedeutendste Anwendungsgebiet für Gasturbinen ist die Luftfahrt. Die meisten Hubschrauber, die auch etwas leisten können und in größeren Höhen noch schweben können müssen, werden von einer oder mehreren Gasturbinen angetrieben, indem aus der Gasturbine Wellenleistung entnommen wird und über ein Getriebe an das Hauptrotorsystem weitergeleitet wird.

Die meisten Verkehrsflugzeuge werden von Gasturbinentriebwerken angetrieben – mit verschiedenen Konfigurationen. Die Strahlverkehrsflugzeuge von heute besitzen ein Mantelstrom-Turbinenluftstrahltriebwerk (Zweistrom-Turbinen-Luftstrahltriebwerke, ZTL), bei denen der größte Teil der Prozessarbeit als Wellenleistung an das großen Gebläse (Fan) am Triebwerkseintritt abgegeben wird. Nur die frühen Strahltriebwerke der Verkehrsflugzeuge hatten sogenannte Turbinen-Luftstrahltriebwerke (TL), bei denen der gesamte Luftmassenstrom durch die Gasturbine „geatmet“ wurde und als beschleunigter, schneller, heißer (und lauter) Gasstrahl die Schubdüse verließ.

Eine dritte Konfiguration ist der Einsatz in Flugzeugen als Propeller-Turbinen-Luftstrahltriebwerk (PTL, Turboprop), bei der der größte Teil der Prozessarbeit über ein Getriebe an einen Propeller geleitet wird und ein Restschub durch den als Abgasdiffusor ausgebildeten Gasturbinenauslass generiert wird.

Im Gasturbinenlabor in Haus 18 werden wei Gasturbinen betrieben, eine aus Abgasturboladern und selbst entwickelter Infrastruktur bestehende Wellenleistungsgasturbine und eine Kleingasturbine GT 027-1 des ehemaligen VEB Strömungsmaschinen als Versuchsstände, die als Notstromaggregat vertrieben wurde. Beide Anlagen sind in Betrieb und werden im Rahmen der Vorlesung „Strömungsmaschinen“ für die Durchführung von Versuchen durch unsere Studenten sowie für Forschungsthemen genutzt.

Zweiwellige Gasturbinenanlage aus Kfz-Abgasturboladern mit Gasgenerator und separater Arbeitsturbine – KGT-FM 2 (→ Video),

Zum Thema Gasturbinen fallen ständig vor Allem technisch orientierte Arbeiten an, die von Studenten als studentische Hilfskraft, im Rahmen einer Projekt- oder Belegarbeit oder in einer Abschlussarbeit ausgeübt werden können. Die Themen erstrecken sich dabei vom reinen Maschinebau über die Elektrotechnik bis hin zu betriebswirtschaftlichen Fragestellungen.

Nichtatmosphärischer Brennkammerprüfstand (→ Video), Test in einem nichtatmosphärisch arbeitenden Brennkammerprüfstand (arbeitet unter Betriebsbedingungen) mit einem Modell einer Gasturbinenbrennkammer. Ein externer Verdichter simuliert den Original-Gasturbinenverdichter und liefert unter Druck stehende und entsprechend erwärmte Luft in eine Druckkammer, in der sich das Brennkammermodell mit teilweise aus Glas bestehendem Gehäuse befindet. Das in der Brennkammer erwärmte Gas (max. 1000 °C) strömt durch eine verstellbare Drossel ab. Die luftgelagerte Konusdrossel simuliert den Durchströmquerschnitt der Originalturbine.