Eine Gasturbine ist ein Verbrennungsmotor, der Luft ansaugt, verdichtet und mit Kraftstoff kontinuierlich verbrennt. Die entstehenden heißen Gase treiben ein Turbinenrad an, das die Energie in eine drehende Abtriebswelle umsetzt. Anders als beim Hubkolbenmotor bewegt sich dabei kein Kolben auf und ab, der gesamte Kraftfluss läuft rotierend und ohne Unterbrechung.
Gasturbine im Detail
Der Ablauf gliedert sich in drei Stufen. Ein Verdichter saugt Umgebungsluft an und presst sie auf ein Vielfaches des Ausgangsdrucks zusammen. In der Brennkammer wird dieser verdichteten Luft Kraftstoff zugeführt und bei nahezu konstantem Druck verbrannt. Das heiße, expandierende Gas strömt anschließend durch die Turbine, wo ein Teil der Energie den Verdichter antreibt und der Rest über eine separate Nutzleistungsturbine an das Getriebe abgegeben wird.
Im Kampfpanzerbau setzte sich dieses Prinzip nur in zwei Baureihen dauerhaft durch: im amerikanischen M1 Abrams mit der AGT1500 und im sowjetischen T-80 mit der GTD-1000. Alle anderen gängigen Muster, darunter Leopard 2, Challenger, Leclerc und K2, fahren mit Dieselmotoren. Der Grund liegt im Kraftstoffverbrauch: Eine Gasturbine muss auch bei geringer Last einen Großteil ihrer Verdichterdrehzahl halten, damit der thermodynamische Kreislauf stabil bleibt. Im Stand und bei Teillast, also während eines Großteils der tatsächlichen Einsatzzeit eines Panzers, verbraucht sie deshalb deutlich mehr Kraftstoff als ein Dieselmotor, der sich im Leerlauf weit herunterdrosseln lässt. Dieser Nachteil wiegt im praktischen Betrieb schwerer als die Vorteile der Turbine, weshalb sich die meisten Streitkräfte für den Diesel entschieden.
Der Vorteil der Gasturbine liegt im Verhältnis von Leistung zu Gewicht: Sie kommt ohne die massiven, sich hin und her bewegenden Bauteile eines Hubkolbenmotors aus und baut dadurch kompakter. Sie startet auch bei niedrigen Temperaturen zuverlässig, weil kein zähes Motoröl durch Kolben und Lager gepumpt werden muss, bevor die Maschine läuft. Und sie läuft ruhiger, da die reine Drehbewegung weniger Vibrationen erzeugt als ein Kolbentrieb. Diesen Vorteilen steht neben dem hohen Verbrauch im Standbetrieb ein zweites Problem gegenüber: Eine Gasturbine setzt für dieselbe Leistung ein weit größeres Luftvolumen um als ein Diesel und braucht damit eine aufwendigere Luftfilterung, um Staub und Sand von den empfindlichen Turbinenschaufeln fernzuhalten. Hinzu kommt eine höhere Wärmesignatur: Das Abgas einer Gasturbine verlässt die Maschine heißer als das eines Diesels, weil beim kontinuierlichen Verbrennungsprozess weniger Wärme an Zylinderwände und Kühlmittel abgegeben wird. Das ist keine behebbare Konstruktionsschwäche, sondern eine Folge des Funktionsprinzips selbst.
Bedeutung beim Panzerfahren
Die in Deutschland zum Selbstfahren angebotenen Kettenfahrzeuge sind praktisch ausnahmslos mit Dieselmotoren ausgerüstet, das Fahrgefühl einer Gasturbine bleibt hierzulande also die Ausnahme. Wo ein turbinengetriebenes Fahrzeug zu erleben ist, meist in Museen oder bei besonderen Vorführungen, fällt vor allem der Klang auf: ein hohes, gleichmäßiges Turbinenpfeifen statt des typischen Dieselklackerns, dazu ein spürbar ruhigerer Lauf ohne das Vibrieren eines Hubkolbenmotors im Fahrersitz.
Verwandte Begriffe
Die Leistung des Motors gelangt über das Getriebe letztlich an das Kettenlaufwerk und treibt dort die Gleiskette an. Auch das Turmschwenkwerk hängt an der Bordenergie, die der Motor liefert. Einen Überblick über weitere Fachbegriffe bietet das Lexikon.
Hersteller der im M1 Abrams verbauten Turbine ist Honeywell, Hersteller des Dieselmotors im Leopard 2 ist Rolls-Royce Power Systems.