Mikrogasturbine

Basis für die Entwicklung der Mikroturbinen waren die Turboladertechnologie und die Entwicklungen in der Luftfahrtindustrie. Ähnlich wie bei den Hilfsantrieben in Flugzeugen wird der Strom über einen schnelllaufenden Permanentmagnet-Generator, der ohne Zwischenschaltung eines mechanischen Getriebes gekoppelt ist, erzeugt. Der Permanentmagnet des Generators ist hierbei direkt auf der Antriebswelle der Turbine angeordnet, so dass der Generator mit der gleichen Drehzahl wie die Turbine (z. B. 96.000 U/min) betrieben wird. Der so erzeugte hochfrequente Wechselstrom mit einer Frequenz von 1.600 Hz wird in der Leistungselektronik der Turbine zunächst gleichgerichtet und dann in Wechselstrom mit einer Frequenz von 50 Hz und einer Spannung von 400 V gewandelt. Aufgrund dieses “elektronischen Getriebes” benötigt die Mikrogasturbine auch keine Synchronisationseinrichtung.

Zum Start der Turbine dient der Generator als Motor, der die Turbine zunächst auf eine bestimmte Startdrehzahl antreibt. Im Netzparallelbetrieb übernimmt dann nach der Zündung der Turbine der Generator die Last. Im Gegensatz zu herkömmlichen Industriegasturbinen erfolgt die Leistungsregelung der Turbinen bedingt durch das “elektronische Getriebe” über die Drehzahl. Aus diesem Grund weist die Mikrogasturbine im Teillastverhalten nur geringe Wirkungsgradverluste auf.

Die Mikrogasturbine besteht aus folgenden Hauptkomponenten:

• Generator
• Rekuperatur
• Kompressor
• Brennkammer
• Turbine