Neuer Prüfstand: Forschen für bessere Turbinen

Im neuen Turbinenprüfstand NG-Turb sollen die Turbinen der Zukunft untersucht werden. "Der neue Turbinenprüfstand wird zu den international leistungsstärksten Testeinrichtungen für Flugzeugturbinen zählen", sagte Henke. „Damit baut das DLR Göttingen seine Stellung als europaweit bedeutender Standort in der Turbinenforschung weiter aus.“ (Bild: DLR)

Der Prüfstand soll in der Lage sein, die Turbinen moderner Flugzeuge vom Geschäftsflieger bis zum A380-Großflugzeug zu untersuchen. Ziel ist die Entwicklung umweltfreundlicher und kostengünstiger Flugzeugtriebwerke. Aber auch Turbinen von Kraftwerken können erforscht werden. Die Anlage erstreckt sich über mehrere Etagen. Allein der Verdichter wiegt 70 Tonnen. (Bild: DLR)

Die Turbine ist eine der Hauptkomponenten von Flugtriebwerken. Der neue Prüfstand wird es erlauben, Flugzeugturbinen in Originalgröße bei der gleichen Machzahl und adäquaten Gaseigenschaftsverhältnissen zu betreiben. Das bedeutet, dass der Zustand beim späteren Einsatz im Triebwerk realitätsnah simuliert werden kann. (Bild: DLR)

Für die Anlage wurden kilometerlange Kabel verbaut. Außerdem zeichnet sich der neue Prüfstand unter anderem durch die Luftmenge aus, die durch die Turbine strömen kann, der sogenannte Massen- oder Volumenstrom. Dieser fällt mit bis zu 10 kg/s sehr hoch aus und nimmt damit weltweit eine Spitzenposition ein. Zudem wird das Druckverhältnis des Verdichters doppelt so hoch wie in einer bestehenden DLR-Anlage ausfallen und damit höher als in fast allen vergleichbaren modernen Anlagen. (Bild: DLR)

Schließlich soll der neue Prüfstand mit einem sogenannten Brennkammersimulator ausgestattet werden. Dieser soll die Strömungsvorgänge bei der Kraftstoffverbrennung am Austritt einer Triebwerksbrennkammer realitätsnah abbilden können, um deren Interaktion mit der ersten Turbinenstufe erforschen zu können. Im Bild ist der Teil der Turbine abgebildet, in dem die Untersuchungen stattfinden. (Bild: DLR)

Über Flugtriebwerke hinaus hat der Prüfstand auch Bedeutung für Kraftwerke, da die dort eingesetzten stationären Gasturbinen technisch gesehen die nächsten Verwandten der Flugzeugtriebwerke sind. Eine von der Industrie und dem DLR durchgeführte Analyse der notwendigen künftigen Forschungsschwerpunkte führte zum Design des neuen Turbinenprüfstands NG-Turb, der mit seinen außergewöhnlichen Leistungsmerkmalen über die nationalen Grenzen hinaus einem breiten Anwenderspektrum zugänglich gemacht werden soll. (Bild: DLR)

Bereits seit Jahrzehnten lassen die Triebwerkshersteller MTU und Rolls-Royce ihre Turbinen im DLR Göttingen untersuchen. Alastair McIntosh, Executive Vice President, Engineering & Technology CSME von Rolls-Royce Deutschland sagte bei der Inbetriebnahme: „Das DLR bietet mit der neuen Anlage einmalige Voraussetzungen für komplexe Turbinentests, durch die wir noch effizientere, noch saubere Triebwerke bauen können. Davon profitieren alle neuen Triebwerksprogramme unseres Unternehmens auf viele Jahre. Wir freuen uns daher auf eine Fortsetzung der produktiven Zusammenarbeit mit den Kollegen des DLR.“ (Bild: DLR)

Gerhard Ebenhoch, Leiter Technologymanagement bei MTU Aero Engines, sagte: „Wir freuen uns sehr, dass das DLR diesen äußerst komplexen Großprüfstand eingerichtet hat. Die Verfügbarkeit eines solchen Hochleistungsprüfstands ist gerade in einer Zeit wichtig, in der die Möglichkeiten der virtuellen Darstellung immer tiefgreifender werden. Auf dem Gebiet der Gasturbine soll dieser Prüfstand die notwendigen, detaillierten Versuchsergebnisse liefern, die uns in die Lage versetzen, die immer genauer werdenden Simulationsverfahren zuverlässig zu validieren.“ (Bild: DLR)