KIT bricht NASA-Rekord mit Wasserstoff-Triebwerk der Zukunft
Darko CarstenKIT bricht NASA-Rekord mit Wasserstoff-Triebwerk der Zukunft
Forschende des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben einen neuen Ausdauerrekord für Rotationsdetonations-Triebwerke (RDE) aufgestellt. Ihre Innovation – eine druckverstärkende Turbine, die mit grünem Wasserstoff betrieben wird – übertrifft den bisherigen Rekord der NASA. Der Durchbruch ebnet den Weg für leichtere und effizientere Energiesysteme in zukünftigen Energie- und Raumfahrtanwendungen.
Gasturbinen sind seit langem auf schwere mechanische Verdichter angewiesen, um Luft in die Brennkammer zu pressen. Diese Kompressoren verbrauchen bis zur Hälfte der Turbinenleistung allein dafür, eine effiziente Verbrennung aufrechtzuerhalten. Das neue Design des KIT umgeht diesen Bedarf durch druckverstärkende Verbrennung – ein Verfahren, bei dem Kraftstoff-Luft-Gemische in schnellen Detonationswellen zünden und dabei auf natürliche Weise hohen Druck erzeugen, ohne zusätzliche Maschinen.
Die NASA hatte RDEs bereits für Raumfahrtmissionen erprobt und im Juli 2021 einen Rekord für durchgehenden Betrieb von 324 Sekunden aufgestellt. Das KIT-Team brach diesen Rekord im November 2023 und erreichte eine stabile Laufzeit von 600 Sekunden. Zu den größten Herausforderungen gehörten die Kontrolle extremer Hitze von bis zu 3.000 °C, die Stabilisierung der Druckwellen in der Detonationskammer sowie die präzise Wasserstoff-Einspritzung unter hochfrequenten Vibrationen.
Die Effizienzsteigerung der Turbine resultiert aus ihrem vereinfachten Aufbau und der Kompatibilität mit grünem Wasserstoff. Ohne Verdichter ist das System leichter und kompakter – ideal für Stromerzeugung und Antriebstechnik. Das KIT wird die rekordverdächtige Technologie auf der Hannover Messe vom 20. bis 24. April 2026 präsentieren.
Der Erfolg des KIT markiert einen bedeutenden Fortschritt in der Turbinentechnologie. Das druckverstärkende Design reduziert das Gewicht, steigert die Effizienz und unterstützt Wasserstoff als sauberen Energieträger. Die zuverlässige Stromerzeugung eröffnet zudem neue Perspektiven für Anwendungen in der Energiebranche und Luft- und Raumfahrt.
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