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Dampfturbine
Eine Dampfturbine ist eine Turbine, also eine schnell rotierende Metallwelle bestückt mit vielen Turbinenschaufeln, die vom Dampf umströmt werden.
Die Dampfturbine nutzt die kinetische- und Druckenergie des Dampfes. Deshalb spricht man hier auch vom Reaktionsprinzip. Dieses Prinzip entdeckte bereits in der Antike Heron von Alexandria und nutzte es für den Bau einer einfachen Dampf-Reaktionsturbine.
Diese erste Erfindung einer Turbine wurde aber nie einer weiteren Nutzung zugeführt, sondern nur als Spielerei verwendet.
Die ersten einsetzbaren Dampfturbinen entwickelten der Schwede Carl Gustav Patrik de Laval 1883 (Gleichstromprinzip) und der Engländer Charles Parsons (1884) (Überdruckdampfturbine). Beide Originalmaschinen stehen im Deutschen Museum in München. Die schwedischen Gebrüder Ljungstöm entwickelten nach dem ersten Weltkrieg einen gegenläufigen Radialturbinentyp, der mit Leistungen mit bis zu 30 Megawatt und dem wahlweisen Betrieb in ein Fernwärmenetz oder auf einen Kondensator sehr flexibel einzusetzen war.
Dampfturbinen bilden das Antriebsaggregat der meisten thermischen Kraftwerke zur Stromerzeugung. Der Dampf dazu wird mit Erdgas, Erdöl, Kohle (fossiler Energie), Biomasse oder Atomenergie im Dampferzeuger bereit gestellt und über Rohrleitungen der Turbine zugeführt. Dort wird dann die Enthalpiedifferenz des Dampfes bis zu der Temperatur und dem Druck genutzt, die vom Kondensator vorgegeben wird. Die heutigen Dampfturbinen haben Leistungen bis zu 1500 Megawatt. Dampfturbinen dieser Größe werden u.a. in Atomkraftwerken eingesetzt.
Dampfturbinen waren auch lange Zeit eine wichtige Antriebsquelle in der Schifffahrt. Sie werden jedoch allmählich durch effizientere Dieselmotoren verdrängt.
In besonders effizienten Kraftwerken findet die Dampfturbine weiterhin Verwendung, da sie mit Gasturbinen kombinierbar ist:
Die Abgase der Gasturbinen heizen den Dampferzeuger, durch den im Dampferzeuger entstehenden Dampf werden eine oder mehrere Dampfturbinen angetrieben. Diese Form von Kraftwerken nennt man GuD-Kraftwerke (Gas- und Dampf-Kraftwerk)
Dampfturbinen finden auch in großen Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen Anwendung