Durchbruch für grüne Stromerzeugung mit Wasserstoff: KIT stellt neuen Laufzeitrekord mit kompressorloser Gasturbine auf
Karlsruhe, [Datum einfügen] – Forschenden am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist ein bedeutender Durchbruch in der Wasserstoffforschung gelungen: Mit einer neu entwickelten kompressorlosen Gasturbine erzielten sie einen Laufzeitrekord von 303 Sekunden. Damit übertrifft das Team den bisherigen Rekord der NASA von 250 Sekunden deutlich und setzt neue Maßstäbe für die klimafreundliche Energieerzeugung mit Wasserstoff.
Zuvor war es den Forschenden bereits erstmals gelungen, mit einer wasserstoffbetriebenen Gasturbine ohne mechanischen Kompressor erfolgreich Strom zu erzeugen. Die jüngsten Tests zeigen nun, dass die Technologie nicht nur grundsätzlich funktioniert, sondern auch stabil betrieben werden kann.
Mehr als fünf Minuten Laufzeit – ein entscheidender Fortschritt
Während frühere Versuche häufig nach Sekundenbruchteilen abgebrochen werden mussten, da die hohen thermischen Belastungen die Brennkammern zum Schmelzen brachten, konnte das KIT-Team die Laufzeit nun auf über fünf Minuten steigern.
„Das ist ein wichtiger Schritt hin zu hocheffizienter und flexibler Wasserstoffenergie für ein fossilfreies Energiesystem“, erklärt Professor Daniel Banuti, Direktor des Instituts für Thermische Energietechnik und Sicherheit am KIT.
Der entscheidende Vorteil der Technologie liegt in ihrem Aufbau: Sie kommt ohne mechanischen Kompressor aus. „Eine klassische Gasturbine, wie wir sie in Kraftwerken oder unter den Tragflächen von Flugzeugen sehen, verbraucht etwa 50 Prozent ihrer Leistung, um Luft auf den für eine effiziente Verbrennung erforderlichen hohen Druck zu komprimieren – Leistung, die dann nicht für die Stromerzeugung genutzt wird“, so Banuti weiter.
Druckgewinnverbrennung ersetzt mechanische Kompression
Herzstück der Innovation ist die sogenannte Druckgewinnverbrennung. Im Gegensatz zu konventionellen Gasturbinen, die rund die Hälfte ihrer Leistung für die Luftkompression aufwenden müssen, erzeugen hier Detonationswellen in der Brennkammer den notwendigen Druck.
Diese Wellen entstehen durch fluidmechanische Instabilitäten sowie durch Wellen- und Wirbelstrukturen in der Strömung – ganz ohne mechanische Verdichter. Das spart nicht nur Energie, sondern reduziert auch die Zahl beweglicher Bauteile und steigert damit Effizienz und Robustheit der Anlage.
Wasserstoff als idealer Energieträger
Grundsätzlich ist die Technologie nicht ausschließlich auf Wasserstoff beschränkt. Allerdings eignet sich Wasserstoff besonders gut, da er extrem schnell reagiert und stabile Druckanstiege ermöglicht. Zudem kann Wasserstoff – im Gegensatz zu fossilem Erdgas – mithilfe erneuerbarer Energien klimaneutral hergestellt werden.
Die Entwicklung eröffnet damit Perspektiven für leichtere, kostengünstigere und hocheffiziente Turbinen in der stationären Stromerzeugung. Perspektivisch könnte das Verfahren auch in der Luftfahrt Anwendung finden.
Erste erfolgreiche Stromerzeugung ohne Kompressor
Die Kopplung einer Turbine an die neuartige Brennkammer stellte eine zusätzliche technische Herausforderung dar. „Das ist sehr schwierig, weil die extrem schnellen und intensiven Verbrennungsvorgänge in der Brennkammer eine stabile Energieübertragung an die Turbine erschweren“, erläutert Banuti. „Wir sind die Ersten, die eine solche Turbine erfolgreich betreiben und dabei Strom erzeugen konnten.“
Präsentation auf der Hannover Messe 2026
Ihre innovative Gasturbine präsentieren die Forschenden vom 20. bis 24. April 2026 auf der Hannover Messe am Stand des KIT in Halle 11, Stand B06.
Mit dem neuen Laufzeitrekord unterstreicht das KIT seine Rolle als Vorreiter in der Wasserstoffforschung und setzt ein starkes Signal für die Zukunft einer effizienten, klimafreundlichen Energieversorgung.