Einen Laufzeitrekord mit einer neuen kompressorlosen Gasturbine haben Forschende am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) aufgestellt.

(WK-intern) – Der Brenner mit revolutionärer Druckgewinnverbrennungstechnologie lief 303 Sekunden.

Das übertrifft den bisherigen NASA-Rekord von 250 Sekunden und setzt neue Maßstäbe für die Nutzung von Wasserstoff in der Energieversorgung, der anders als Erdgas mit erneuerbaren Energien produziert werden kann.

Zuvor war es den Forschenden gelungen, erstmals mit einer Wasserstoff-Gasturbine ohne mechanischen Kompressor Strom zu erzeugen.

Vom 20. bis 24. April 2026 stellen sie die Gasturbine auf der Hannover Messe vor.

Während Tests zuvor nur Sekundenbruchteile dauerten, weil sonst die Brennkammern schmelzen, konnte das KIT-Team die Laufzeit einer neuen kompressorlosen Gasturbine nun auf mehr als fünf Minuten steigern. „Das ist ein wichtiger Schritt hin zu hocheffizienter und flexibler Wasserstoffenergie für ein fossilfreies Energiesystem“, sagt Professor Daniel Banuti, Direktor des Instituts für Thermische Energietechnik und Sicherheit des KIT. Der große Vorteil der Technologie: Man braucht keine zusätzliche Energie, um die Luft vor der Zündung zu verdichten. „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.

Druckgewinnverbrennung ersetzt mechanische Kompression

Die kompressorlose Gasturbine basiert auf der Druckgewinnverbrennung. Anders als bei klassischen Gasturbinen, die rund die Hälfte ihrer Leistung für die Luftkompression benötigen, erzeugen hier Detonationswellen in der Brennkammer den notwendigen hohen Druck. Diese Wellen entstehen durch eine fluidmechanische Instabilität, Wellen und Wirbel der Strömung – ganz ohne mechanische Kompressoren. Das spart Energie, reduziert bewegliche Teile und erhöht die Effizienz.

Wasserstoff als idealer Energieträger

Die Technologie ist nicht auf Wasserstoff beschränkt, doch Wasserstoff eignet sich besonders gut, da er extrem schnell reagiert und stabile Druckanstiege ermöglicht. Damit eröffnet sich ein Weg zu leichteren, kostengünstigeren und hocheffizienten Turbinen für die Stromerzeugung und perspektivisch auch für die Luftfahrt.

Erste erfolgreiche Stromerzeugung ohne Kompressor

Eine Turbine an die Brennkammer zu koppeln – und schließlich Strom zu erzeugen –, ist eine zusätzliche technische Herausforderung: „Das ist sehr schwierig, weil die extrem schnellen und intensiven Verbrennungsvorgänge in der Brennkammer eine stabile Energieübertragung an die Turbine erschweren. Wir sind die Ersten, die eine solche Turbine erfolgreich betreiben und dabei Strom erzeugen konnten“, sagt Banuti.

Präsentation auf der Hannover Messe 2026

Ihre innovative Gasturbine zeigen die Forschenden auf der kommenden Hannover Messe, vom 20. bis 24. April 2026, am Stand des KIT, Halle 11, Stand B 06. (mex)

Im Dialog mit der Gesellschaft entwickelt das KIT Lösungen für große Herausforderungen – von Klimawandel, Energiewende und nachhaltigem Umgang mit natürlichen Ressourcen bis hin zu Künstlicher Intelligenz, technologischer Souveränität und demografischem Wandel. Als Die Universität in der Helmholtz-Gemeinschaft vereint das KIT wissenschaftliche Exzellenz vom Erkenntnisgewinn bis zur Anwendungsorientierung unter einem Dach – und ist damit in einer einzigartigen Position, diese Transformation voranzutreiben. Damit bietet das KIT als Exzellenzuniversität seinen mehr als 10 000 Mitarbeitenden sowie seinen 22 800 Studierenden herausragende Möglichkeiten, eine nachhaltige und resiliente Zukunft zu gestalten. KIT – Science for Impact.

PM: Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

PB: Die kompressorlose Gasturbine des KIT-Teams brennt fast eine Minute länger als die der NASA. (Fotos: Joachim Grune, KIT)