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Turbine

Modell einer Turbine in einem Geothermiekraftwerk. Der einströmende trockene, heiße Dampf trifft auf die Rotorblätter und erzeugt dadurch eine Drehbewegung, die anschließend im Generator in Strom übergeführt wird. Quelle: Stober.

Eine Turbine (lat. turbare, drehen) („Kreiselmaschine“) ist eine Fluidenergiemaschine, die die kinetische Energie von Fluiden (Flüssigkeiten und Gase) in Dreh- oder Rotationsenergie umwandelt.

Beispielsweise wandelt eine Wasserturbine die Strömungsenergie eines Baches oder Flusses in Drehenergie an ihrer Achse um, so dass man einen Generator betreiben kann. Turbinen sind damit zu den Strömungsmaschinen zu zählen. Sie gehören zu den größten von Menschen entworfenen Maschinen überhaupt; ihre mechanisch nutzbare Leistung kann bis zu 1,5 Gigawatt (2 Millionen PS) betragen. Umgangssprachlich wird der Begriff „Turbine“ - fälschlich - auch für Gasturbinen und insbesondere Fluggasturbinen/Strahltriebwerke verwendet.

Dem Fluidstrom wird durch die möglichst wirbelfreie laminare Umströmung der Turbinenschaufeln ein Teil seines Drehimpulses entzogen, der auf die Laufschaufeln der Turbine übergeht. Die auf der Turbinenwelle montierten Laufschaufeln werden dadurch in Drehung versetzt, die nutzbare Leistung wird an eine angekuppelte Arbeitsmaschine, wie beispielsweise an einen Generator, abgegeben. Ein konstantes Drehmoment der Arbeitsmaschine sorgt für eine gleichmäßige Drehzahl der Turbine, ansonsten muss die Drehzahl über einen Regler konstant gehalten werden.

Bedeutung für die Geothermie

Eine Turbine ist ein integraler Bestandteil eines jeden Geothermiekraftwerks. Dies gilt sowohl für die Dampfturbinrn eines Hochenthalpie-Kraftwerks als auch für die ORC-Turbinen bei niedrigeren Temperaturen. Turbinen können auch mehrstufig sein und die Einspeisung von Arbeitsmitteln unterschiedlicher Temperaturen (flash steam) zulassen. Auf diese Art kann die zur Verfügung stehende Temperaturspreizung besser genutzt und die Gesamtleistung der Anlage gesteigert werden.

Dry steam

Wird aus den Hochenthalpie-Bohrungen primär trockener, heißer Dampf gefördert, wird das hydrothermale Fluid, das kein Wasser enthält, direkt auf die Turbine geleitet (Dry-Steam-Kraftwerk). Aus der Drehbewegung in der Turbine wird im Generator Strom erzeugt.

Weblink

http://de.wikipedia.org/wiki/Turbine

Literatur

Stober, Ingrid; Kurt Bucher (2020): Geothermie, Springer Spektrum, 3. Auflage. ISBN 978-3-662-60939-2 ISBN 978-3-662-60940-8 (eBook). https://doi.org/10.1007/978-3-662-60940-8.

zuletzt bearbeitet September 2020