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3D-gedruckter Brenner für Gasturbine SGT-700

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Autor: Redaktion

3D-gedruckter Brenner für Gasturbine SGT-700

2017 begann Siemens, Gasturbinenbrenner mit selektiver Laserschmelztechnik zu drucken; dies waren die ersten Brenner, die im Rahmen des Siemens-Programms für intelligente Brennerfertigung (IBUMA) in Finspång, Schweden, hergestellt wurden. Jeder Brennerkopf wird in einem Stück gefertigt; bei konventionellen Verfahren waren dagegen 13 Einzelteile und 18 Schweißvorgänge erforderlich. Konstruktionsverbesserungen, z. B. die Ausführung der Pilotgaszufuhr als Teil des Brennerkopfes statt der äußeren Brennstoffleitung, ermöglichen eine niedrigere Betriebstemperatur und tragen so zu einer längeren Lebensdauer der Komponenten und letztendlich der gesamten Gasturbinen bei.
Siemens und E.ON, die bei diesem Projekt eng zusammenarbeiteten, konnten auf beiden Seiten Vorteile realisieren. Siemens forciert die Entwicklung von Entwurfs- und Fertigungstechnologien, von denen E.ON profitieren kann.
Additive Fertigung
Die additive Fertigung revolutioniert die Entwicklung und Produktion von Komponenten – nicht nur in der Automobil- und Luftfahrtindustrie, sondern auch im Energiesektor. Beispielsweise kann es mit konventionellen Fertigungstechnologien schwierig sein, effizientere oder emissionsärmere Turbinen mit höheren Temperaturtoleranzen herzustellen. Mit dem 3D-Druck lässt sich nun nahezu jede Struktur herstellen. Das Verfahren ermöglicht es, Turbinenkomponenten wie die Lauf- und Leitschaufeln von Gasturbinen durch komplexe interne Kanäle zu kühlen und dadurch ihren Wirkungsgrad zu verbessern.
3D-Metalldruck bei Siemens
Siemens begann bereits 2008, in den 3D-Metalldruck zu investieren, und hat diese Technologie speziell für den Stromerzeugungsbereich weiterentwickelt. 2012 nahm Siemens den ersten Drucker EOS M280 SLM in Betrieb und passte ihn für die Reparatur von Brennern an. 2013 wurden die ersten 3D-gedruckten Brennerspitzen und Drallkörper in kommerziell eingesetzten Gasturbinen installiert. Im Jahr 2016 erwarb Siemens das britische Unternehmen Materials Solutions, eine der weltweit führenden Firmen im Bereich additive Fertigung. 2017 konstruierte und druckte Siemens die ersten Gasturbinenschaufeln und erprobten sie unter Betriebsbedingungen. Im gleichen Jahr wurden in Finspång die Brenner gebaut, die in Philippsthal für E.ON eingesetzt wurden.
(Quelle: Siemens AG)