Zeitung Heute : Siemens lässt es kacheln

Durch eine Innovation können Kraftwerke mit größerer Hitze betrieben werden und effizienter arbeiten

Vor einigen Jahren erregten sie weltweit Aufmerksamkeit: die Keramikkacheln, die das Hitzeschild an der Unterseite der Space Shuttles der NASA bilden. Nun erhält der Siemens-Konzern den Innovationspreis für ähnliche Kacheln. Nur sind sie nicht für den Weltraum bestimmt, sondern werden in Gasturbinen eingesetzt.

Der Energiesektor steht derzeit vor der Herausforderung, Kraftwerke mit höherem Wirkungsgrad zu bauen. Es geht um eine bessere Energieausbeute bei geringerem Schadstoffausstoß.

Die Siemens-Abteilung Fossil Power Generation (FPG) baut in Berlin-Moabit verschiedene Kraftwerkskomponenten wie Turbinen und Generatoren. Sechzig Gasturbinen mit einem Gewicht von je 300 Tonnen verlassen jährlich das Werksgelände in Moabit im Durchschnitt.

Eine Turbine funktioniert wie die Düse eines Flugzeugs: angesaugte Außenluft wird in einem Verdichter komprimiert und dabei erhitzt. Die komprimierte Luft wird in einen Brennraum transportiert und dort entweder mit Erdgas oder mit Heizöl gemischt, welches dann entzündet und verbrannt wird. Die heißen Verbrennungsgase setzen die Turbine in Bewegung. Je höher die Verbrennungstemperatur, desto höher der Wirkungsgrad, das heißt: desto größer die Brennstoff-Effizienz der Turbine. Durch die große Hitze werden allerdings die Belastungsgrenzen für die metallischen Bestandteile der Turbine überschritten. Um das Metall zu schützen, hat Siemens nun an kritischen Stellen keramische Hitzeschilde eingebaut.

Die Herstellung der Keramikkacheln für die Space Shuttle war extrem aufwändig. Siemens hat nun einen Herstellungsprozess für Kacheln dieser Art entwickelt, dem ein Gussverfahren statt eines Pressverfahrens zugrunde liegt. Damit können Kacheln nicht nur viel günstiger und haltbarer, sondern auch viel maßhaltiger hergestellt werden. Außerdem ermöglicht das neuartige Gießverfahren auch die Herstellung von Steinen unterschiedlicher Geometrie, so dass ihr Einsatz nicht nur auf den Brennraum beschränkt ist, sondern künftig auch an anderen Stelle der Gasturbine eingebaut werden kann, an denen bisher noch metallische Hitzeschilde benutzt werden.

Siemens hat nicht nur den Wirkungsgrad der Gasturbinen durch die Auskleidung mit keramischen Werkstoffen deutlich gesteigert, sondern auch den international führenden Schlüsselprozess zur Fertigung der entsprechenden Keramikbauteile entwickelt. Dafür bestehen auf dem Weltmarkt gute Absatzchancen. olk

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