(pte) – Forscher der Universität Stavanger (UiS) http://uis.no haben eigenen Angaben nach erstmals eine Gasturbine mit 100 Prozent Wasserstoff betrieben. Normale Gasturbinen, die mit Erdgas befeuert werden, sind ohne einen Umbau dazu nicht geeignet, weil die Verbrennungstemperatur deutlich zu hoch ist. Die Schaufeln würden schmelzen. Das Problem lässt sich beispielsweise durch das Eindüsen von Wasser in den Brennraum lösen.
Strom und Wärme produziert
Die Turbine treibt einen Generator mit einer Leistung von 100 Kilowatt an. Der Strom wird in Institutsgebäuden genutzt, Überschüsse ins Netz des Stromversorgers Lyse eingespeist. Die Abgase der Turbine sind so heiß, dass ihre Wärmeenergie in einem Wärmetauscher genutzt wird, um warmes Brauchwasser für den Eigenbedarf herzustellen. Ein Teil fließt in das Fernwärmenetz vor Ort. Bei der Verbrennung von Wasserstoff in Gasturbinen entsteht im Wesentlichen Wasserdampf, wegen der hohen Temperaturen bei der Verbrennung allerdings auch Stickoxide, die in einem Katalysator zerstört werden.
„Wir haben einen Weltrekord bei der Wasserstoffverbrennung in Mikrogasturbinen aufgestellt. Niemand war bisher in der Lage, auf diesem Niveau zu produzieren“, sagt UiS-Forscher Mohsen Assadi. Der Wirkungsgrad sei zwar ein wenig geringer als bei der Verbrennung von Erdgas. Der Vorteil sei jedoch die Möglichkeit, die vorhandene Erdgas-Infrastruktur weiterhin benutzten zu können. Allerdings musste sie modifiziert werden, weil die winzigen Wasserstoffmoleküle durch Dichtungen schlüpfen können, die für Erdgasmoleküle undurchdringlich sind. „Zudem gibt es bei dieser Form der Energieumwandlung keinerlei CO2-Emissionen“, so Assadi.
Großturbinen bleiben das Ziel
Ziel ist es, Großturbinen, wie sie in GuD-Kraftwerken eingesetzt werden, ebenfalls mit Wasserstoff zu betreiben. Dieser Kraftwerkstyp zeichnet sich durch einen Wirkungsgrad von rund 60 Prozent aus. Die modernsten Kohlekraftwerke kommen auf knapp 50 Prozent. Die hohe Effektivität wird erreicht, weil der Brennstoff quasi doppelt genutzt wird. Die Abgase aus der Turbine sind noch so heiß, dass sie für die Erzeugung genutzt werden. Dieser lässt einen zweiten Turbogenerator rotieren, der zusätzlichen Strom erzeugt.