Antrieb & Stromerzeugung mit einer Dampfturbine

Die Dampfturbine wird schon seit Jahrzehnten in der Industrie, bei der Energiegewinnung und in der Wirtschaft eingesetzt und ist insbesondere durch die Erzeugung von Energie bekannt geworden. Sie besitzt vom grundlegenden Aufbau und der Wirkungsweise viele Gemeinsamkeiten mit einem Verbrennungsmotor. Diese Erkenntnis ergibt sich daraus, dass der Dampferzeuger ebenfalls chemische Energie in mechanische Energie umgewandelt wird. Daher ist die Bezeichnung Wärmekraft- oder Wärmearbeitsmaschine für eine Dampfturbine auch angebracht. Bei der Dampfturbine wird im Gegensatz zur Wasserturbine nicht mit Wasser als Antriebselement sondern mit Dampf gearbeitet.
Im Bereich der Dampfturbinen haben sich im Laufe der Jahre unterschiedliche Turbinenarten entwickelt, welche insgesamt ihre Berechtigung besitzen. Zunächst handelt es sich um die sogenannte Peltonturbine, welche durch die löffelartig gebogenen Schaufeln charakterisiert ist. Die Francisturbine als Dampfturbine ist der Kaplanturbine ähnlich und besitzt zudem verstellbare Rotorblätter, welche durch den auftreffenden Dampfstrahl angetrieben werden. Eine Kaplanturbine ist beinah zu verwechseln mit einer Schiffsschraube, da sie vom äußeren Aufbau fast genauso gestaltet ist. Der Dampfstrahl trifft bei diesem Baumodell axial auf die entsprechenden Schaufelblätter auf, welche ebenfalls frei verstellbar sind. Der Dampfstrahl bringt somit die Schaufelblätter zum Rotieren.
Die Dampfturbine stammt ursprünglich von der Wasserturbine ab und hat deren Aufbau zum Teil übernommen.
Im heutigen Einsatz befinden sich zum Beispiel mehrstufige Dampfturbinen, welche nicht nur durch ein sogenanntes Laufrad mit Schaufeln betrieben werden. Sie besitzen mindestens zwei oder mehrere hintereinander fixierte Laufräder. Die Montage der hintereinander liegenden Laufräder wird unterbrochen von den als Leiträder bezeichneten Zwischenrädern.
Von der äußeren Ansicht sind Dampfturbinen immer durch eine kegelige Form gekennzeichnet. Dies hat die Bewandnis, dass sich durch den vermehrten Einsatz der Laufräder im Inneren der Dampfturbine das Volumen erhöht, welches sich in einem größeren Durchmesser der Laufräder deutlich macht.
Für eine Optimierung des Wirkungsgrades und eine Erhöhung der Effizienz von Dampfturbinen ist die Kopplung mehrerer Dampfturbinen eine besondere Variante. Diese Möglichkeit wird vorwiegend in Kraftwerken genutzt. Zur Kopplung kommen dabei meist verschiedene Turbinenarten. Üblich ist dabei die Aneinanderreihung von einer Hochdruck-, zwei Mitteldruck- und wieder vier Hochdruck- oder Niederdruckdampfturbinen. Diese Zusammenstellung ist enorm wirtschaftlich und bringt bei den stärksten Dampfturbinen dieser Art eine Kapazität von mehr als 1000 Megawatt. Die Kopplung mehrerer Dampfturbinen wird vervollständigt durch die Erweiterung mit einem Generator und einem Atomreaktor.