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Oct 26, 2023

Doosan Enerbility läutet eine neue Ära der inländischen Produktion von Gasturbinenmotoren ein

Am 28. Juli schloss Doosan Enerbility einen kontinuierlichen 240-Stunden-Betriebstest seines ersten im Inland hergestellten Gasturbinentriebwerks mit 270 MW Leistung ab und nahm den kommerziellen Betrieb am Gimpo auf

Am 28. Juli schloss Doosan Enerbility einen kontinuierlichen 240-Stunden-Betriebstest seines ersten im Inland hergestellten Gasturbinentriebwerks mit einer Leistung von 270 MW ab und nahm den kommerziellen Betrieb im von Korea Western Power (KOWEPO) betriebenen Blockheizkraftwerk Gimpo auf. Durch diesen Erfolg erwartet KOWEPO, etwa 500.000 Haushalte mit Strom und 80.000 Haushalte in der Umgebung mit Wärme zu versorgen.

Gasturbinen, oft als „Kronjuwel des Maschinenbaus“ bezeichnet, sind Energiegeräte, die zur Stromerzeugung in Kraftwerken mit Flüssigerdgas (LNG) eingesetzt werden. In konventionellen Wärme- oder Kernkraftwerken wird Kohle verbrannt oder Kernspaltung genutzt, um Dampf zu erzeugen, der dann die Rotorblätter einer Turbine in Rotation versetzt. Dadurch dreht sich der angeschlossene Generator, der mit der Turbine verbunden ist, und es entsteht Strom.

LNG-betriebene Kraftwerke arbeiten nach einem anderen Ansatz. In einer Gasturbine werden sowohl Erdgas als auch Druckluft gleichzeitig eingeleitet und gezündet, wodurch die Verbrennung von Kraftstoff ermöglicht wird. Die entstehenden Abgase mit hoher Temperatur und hohem Druck werden so geleitet, dass sie die Gasturbine selbst drehen, die dann den angeschlossenen Generator antreibt. Bemerkenswert ist, dass der Prozess keine separate Dampferzeugung erfordert, was dazu beiträgt, dass die Gasturbine leicht und handlich ist. Beispielsweise misst die im Kraftwerk Gimpo eingesetzte Gasturbine kompakte 11,5 Meter in der Länge und wiegt 330 Tonnen. Damit ist sie kleiner und leichter im Vergleich zu einer herkömmlichen Dampfturbine, die typischerweise eine Spannweite von 12 Metern hat und 500 Tonnen wiegt.

Darüber hinaus überzeugt es durch seine Effizienz. In Blockheizkraftwerken, in denen sowohl Strom als auch Wärme bereitgestellt werden, nutzen Gasturbinen die Restwärme der Abgase, die auch nach der Stromerzeugung noch hoch bleibt. Diese Restenergie wird zum Antrieb einer Dampfturbine genutzt, wodurch der Gesamtwirkungsgrad effektiv maximiert wird. Das Kraftwerk Gimpo funktioniert nach einem ähnlichen Prinzip.

Die Herausforderung liegt in der Schwierigkeit, Materialien zu entwickeln, die der extremen Hitze der Abgase von über 1.500 Grad Celsius standhalten. Diese Komplexität hat dazu geführt, dass die Anzahl der Hersteller von Gasturbinen weltweit begrenzt ist. Tatsächlich gibt es nur fünf Unternehmen, darunter General Electric (GE) in den USA, Mitsubishi Power in Japan und Siemens in Deutschland. Diese Knappheit an Optionen ist der Grund dafür, dass alle rund 150 in inländischen Kraftwerken installierten Gasturbinen ausländischen Ursprungs sind. Trotz der erheblichen Wartungs- und Reparaturkosten gab es keine andere Wahl, als sich auf diese ausländischen Hersteller zu verlassen.

Nach umfangreichen Versuchen gelang es Doosan, ein „superhitzebeständiges Legierungsmaterial“ zu entwickeln, das Temperaturen von bis zu 1.500 Grad Celsius standhält. Um eine Überhitzung zu verhindern, hat das Unternehmen außerdem Kanäle innerhalb der Gasturbinenschaufel geschaffen, durch die kalte Luft strömen kann. Diese unermüdlichen Bemühungen führten im September 2019 zum Erfolg von Doosan Enerbility, als das Unternehmen den Meilenstein der Entwicklung der ersten großformatigen Haushaltsgasturbine erreichte.

Doosan Enerbility möchte die Gelegenheit nutzen, um Gasturbinen zu seinem Kerngeschäft weiter auszubauen. Ein Vertreter des Unternehmens sagte: „Bei der Prüfung inländischer Kraftwerksbaupläne bis 2030 könnte der Einsatz inländisch hergestellter Gasturbinen möglicherweise zu einem erheblichen Importsubstitutionseffekt von rund 10 Billionen Won [7,65 Milliarden US-Dollar] führen.“

In jüngster Zeit gab es einen Vorstoß zur Entwicklung von Wasserstoffturbinen, die eine Mischung aus Erdgas und Wasserstoff verwenden, die als „Wasserstoffmischung“ bekannt ist. Doosan erklärte: „Unser Ziel ist es, bis 2027 die weltweit erste wasserstoffbetriebene Großturbine der 400-MW-Klasse zu entwickeln.“