Forschern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) ist ein neuer Ausdauerrekord mit einer kompressorlosen Wasserstoff-Gasturbine gelungen: Sie lief 303 Sekunden – mehr als fünf Minuten – und übertraf damit den bisherigen Rekord der NASA von 250 Sekunden.

Die Turbine nutzt die sogenannte Druckgewinnverbrennung: Im Inneren der Brennkammer erzeugen Detonationswellen den für die Verbrennung nötigen hohen Druck – ein mechanischer Kompressor, wie ihn konventionelle Gasturbinen benötigen, entfällt. Bei einer herkömmlichen Gasturbine verbraucht das Verdichten der Luft rund 50 Prozent der Motorleistung – Energie, die nie am Generator oder Propeller ankommt.

„Dies ist ein wichtiger Schritt hin zu einer hocheffizienten und flexiblen Wasserstoffenergie für ein fossilfreies Energiesystem“, sagt Professor Daniel Banuti, Direktor des Instituts für Thermische Energietechnik und Sicherheit (ITES) am KIT. Frühere Versuche liefen nur Bruchteile von Sekunden, weil die Brennkammern schmolzen; das KIT-Team war zudem das erste, das Anfang des Jahres Strom aus einer kompressorlosen Wasserstoffturbine erzeugte.

Wasserstoff eignet sich besonders gut für das Design, weil er schnell reagiert und stabile Druckanstiege erzeugt – das System kann aber auch mit anderen Brennstoffen betrieben werden. Der Verzicht auf den Kompressor könnte zu leichteren, günstigeren und effizienteren Turbinen führen – heute für die Stromerzeugung, künftig möglicherweise auch in der Luftfahrt.

„Die sehr schnellen und intensiven Verbrennungsprozesse in der Kammer machen die stabile Energieübertragung auf die Turbine äußerst schwierig“, sagt Banuti. „Wir sind das erste Team, das eine solche Turbine erfolgreich betreibt und dabei Strom erzeugt.“

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