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Dampfkessel zur Turbine
Turbinen sind Umwandler von Energie. Ihre Aufgabe ist es, Drehbewegungsenergie zu liefern, mit der dann z. B. Generatoren zur Erzeugung elektrischer Energie betrieben werden. Angetrieben werden die Turbinen durch die mechanische Energie strömender Gase, z. B. Wasserdampf, oder Flüssigkeiten, z. B. Wasser.
Die Bezeichnung Turbine stammt vom lateinischen Wort "turbo", das "Wirbel", "Sturm" oder "Kreisel" bedeutet. Obwohl der Begriff "Turbine" im Französischen um 1830 zunächst für die Neukonstruktion eines Wasserrades verwendet wurde, lässt sich auch zum Herkunftswort "Sturm" eine logische Verbindung knüpfen: Moderne dampfgetriebene Turbinen arbeiten prinzipiell wie eine Windmühle, die aus der Strömungsenergie der Luft ohne Zwischenstufe eine Drehbewegung erzeugt.
Die erste technisch nutzbare Dampfturbine wurde 1889 von dem schwedischen Ingenieur de Laval konstruiert und beruhte auf dem Aktionsprinzip. Die Idee, den heißen Dampf zum Antreiben eines Schaufelrades zu nutzen, ist jedoch viel älter. Schon 1629 entwickelte der Italiener Giovanni Branca eine Gerätekombination, die das Funktionsprinzip der Dampfturbine exakt darstellt. Das Feuer unter dem wassergefüllten Kessel erzeugt einen Dampfstrahl, der aus dem blasrohrähnlichen Mund des Kesselkopfes auf ein Schaufelrad trifft und es in Bewegung setzt.
Eine Geräteanordnung, bei der sich das Schaufelrad drehen kann, verdeutlicht diese Idee. Die Wärmeenergie, die bei der Verbrennung frei wird, bringt das Wasser zum Sieden und führt zur Dampfbildung. Der heiße Dampf - jetzt Träger der Wärmeenergie - strömt in die Richtung des geringeren Drucks, wobei sich die Strömungsgeschwindigkeit durch Düsen erhöhen lässt.
Trifft der Dampfstrahl auf die Blätter des Laufrades, erfolgt eine Energieumwandlung.
Die gespeicherte Wärmeenergie wird in Bewegungsenergie in Form der Rotation des Rades umgewandelt. Wenn das Rad mit einer Welle verbunden ist, kann die vorhandene Drehbewegung zum Antrieb anderer Maschinen genutzt werden. Moderne Gas- und Dampfturbinen arbeiten nach diesem Prinzip.
