Drei Komponenten sind essentiell für ein Triebwerk, wie es etwa beim Antrieb von Flugzeugen eingesetzt wird: Verdichter, Brennkammer, Turbine. Auch Gasturbinen, die unter anderem in Gas-und-Dampf-Kombikraftwerken zu finden sind, funktionieren nach diesem Prinzip.
Bei Flugzeugantrieben und Gasturbinen werden oft sogenannte Axialverdichter genutzt, in denen die Luft parallel zur Achse durch den Verdichter geführt wird. Kompressoren dieser Bauweise können eine große Masse Luft verarbeiten, einen hohen Druck erzeugen und sind dabei sehr robust. Das Forschungsinteresse an dieser Verdichterbauweise ist daher groß. Eine Optimierung der Verdichter soll den Kraftstoffverbrauch der Triebwerke verringern.
"Obwohl wir heute Computersimulationen nutzen, die für die Entwicklung von neuen Verdichtern eine große Hilfe sind, können diese letztendlich Tests an realen Maschinen nicht ersetzen", erklärt Prof. Volker Gümmer vom Lehrstuhl für Turbomaschinen und Flugantriebe der TUM. Deshalb wurde für eine langfristige Kooperation mit General Electric (GE) Global Research Europe der Prüfstand für neue Axialverdichter geplant und gebaut.
"Die Zusammenarbeit mit GE Global Research ist ein Paradebeispiel für unsere Industry-on-Campus-Initiative", sagt TUM-Präsident Wolfgang A. Herrmann. "Seit sich GE Global Research Europe vor zwölf Jahren für den Campus Garching als Standort entschieden hat, ist das Forschungs- und Entwicklungszentrum ein wichtiger Kooperationspartner der TUM, vor allem in den zukunftsträchtigen Forschungsfeldern Energie, Mobilität, Umwelt und Gesundheit. Die Campusgemeinschaft erzeugt Synergieeffekte, und sie sorgt für eine unkomplizierte und effiziente Zusammenarbeit. Hier ergänzen sich Grundlagen- und Anwendungsforschung ideal."
Mit dem neuen Labor wird künftig die ganze Bandbreite von Hochgeschwindigkeitskompressoren erforscht, wie sie bei Flugantrieben, der Energieerzeugung oder in der Öl- und Gasindustrie zum Einsatz kommen. Es ist ein Alleinstellungsmerkmal, dass mehrere Komponenten der Gasverdichtung in ihrer Interaktion erforscht werden können. Diese multidisziplinäre Ausrichtung und Variabilität machen das Projekt bis auf weiteres weltweit konkurrenzlos.
"Neue Konzepte in der Gasturbinentechnologie erfordern präzise Rechenverfahren, die experimentell validiert werden. Bei der Entwicklung neuer Flugtriebwerke kommt es entscheidend auf die Kraftstoffeffizienz an", sagt Dr. Carlos Härtel, Chief Technology und Innovation Officer für GE Europe und Leiter des europäischen Technologiezentrums, GE Global Research, in Garching bei München. "Als führender Anbieter von Flugzeugtriebwerken und Gasturbinen für Kraftwerke versprechen wir uns weitreichende Ergebnisse, die dann in die Produktentwicklung unserer Turbomaschinen einfließen."
Gefördert wurde der Bau des Axialverdichterlabors vom Freistaat Bayern mit rund sechs Millionen Euro, rund acht Millionen Euro übernahm GE, die TUM beteiligte sich mit rund einer Million Euro.
Kontakt
Prof. Dr. Volker Gümmer
Lehrstuhl für Turbomaschinen und Flugantriebe
Technische Universität München
Tel. +49-89-289-16164
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