Forscher des Instituts für Verbrennungstechnik der Luft- und Raumfahrtantriebe (IVLR) der Universität Stuttgart haben laut heise online einen Gasturbinen-Injektor entwickelt, der in einem Stück aus dem 3D-Drucker kommt und direkt einsatzfähig ist.
Injektoren sind das teure Bauteil, das die additive Fertigung bislang weitgehend ausgespart hat. Sie müssen flüssige und gasförmige Brennstoffe zu einem feinen, homogenen Brennstoff-Luft-Nebel zerstäuben: Grobe Sprays erzeugen Ruß und Stickoxide. Das Problem bei kleinen Turbinen: Das Laser-Pulverbett-Verfahren hinterlässt zu raue Oberflächen für den nötigen feinen Nebel.
Die Antwort der Stuttgarter war, die rauen Oberflächen zu behalten und die Geometrie zu ändern: Sie kombinierten additive Fertigung mit dem Zerstäubungsprinzip von Flugzeugturbinen und miniaturisierten es, damit der Injektor in kompakte Gasturbinen passt. In Labortests verbrannte das Design Wasserstoff, Kerosin, Methanol, Erdgas und E-Fuels emissionsarm – weil die Düse so ausgelegt ist, dass sich für gasförmige wie flüssige Brennstoffe ein ideales Gemisch bildet.
Diese Vielseitigkeit ist wichtig: Betreiber können den gerade verfügbaren Brennstoff verbrennen, und ältere Turbinen sollen sich nachrüsten lassen. Nächste Schritte sind die Optimierung von Druckparametern und Düsengeometrie, gefolgt von einem praxisnahen Mehrstoff-Prüfstand, der mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Stuttgart entsteht. Das Ziel: saubere Verbrennung verschiedener Kraftstoffe bei hoher Leistungsdichte – bei geringeren Fertigungskosten als bei herkömmlicher Injektorproduktion.
