Gas- und Dampf-Kombikraftwerk

Ein Gas- und Dampf-Kombikraftwerk (GuD-Kraftwerk) ist ein Kraftwerk, in dem eine oder mehrere Gasturbinen mit einer oder mehreren Dampfturbinen gekoppelt sind.

In der Regel wird die Gasturbine mit Erdgas oder Öl befeuert. Die heißen Abgase der Gasturbine dienen der Erzeugung von Dampf. Dies geschieht in einem sogenannten Abhitzekessel. Der erzeugte Dampf wird in einer nachgeschalteten Dampfturbine zur Stromerzeugung genutzt.

Die Leistungen und Wirkungsgrade von Gasturbinen wurden in den letzten beiden Dekaden sukzessive gesteigert. Derzeit werden Gasturbinen mit Leistungen über 300 MW angeboten, z. B. die Siemens SGT5-8000H mit 340 MW, die General Electric GE9H mit 325 MW, oder die Mitsubishi M701F mit 334 MW. Die Gasturbinenwirkungsgrade liegen mittlerweile in einem Bereich von 39-40 Prozent.

Von dieser Entwicklung profitieren auch die GuD-Prozesse. Lagen die GuD-Wirkungsgrade im Jahr 1991 noch bei ca. 53 Prozent, betragen die Wirkungsgrade heutiger modernster Anlagen ca. 60 Prozent. Mit den neuesten Gasturbinenentwicklungen werden Wirkungsgrade von über 60 Prozent angestrebt.

Wesentliche Ursache für die Wirkungsgradverbesserungen der vergangenen Jahre waren die Steigerung der Turbineneintrittstemperaturen, die Erhöhung der Komponentenwirkungsgrade von Turbomaschinen, die Einführung des 3-Druckabhitzekessels mit Zwischenüberhitzung, die Einführung der Brennstoffvorwärmung sowie die Reduzierung von Austritts- und Umlenkverlusten.

Eine weitere Steigerung des GuD-Kraftwerkswirkungsgrades z. B. auf 65 Prozent, erfordert u. a. eine weitere Anhebung der Turbineneintrittstemperatur von derzeit etwa 1.230 °C auf 1.500 °C. Dies erfordert u. a. die Entwicklung neuer Werkstoffe bzw. Werkstoffbeschichtungen für die Hochtemperaturbauteile der Gasturbine. Darüber hinaus sind neue Konzepte für die Kühlung der Gasturbine und für die Kombination von Abhitzekessel und Dampfturbine erforderlich.

Synonyme:

GuD-Kraftwerk, Gas- und Dampfturbinen-Kraftwerk, Gas- und Dampfkraftwerk