Von links: Maria Cortes, DLR-Institut für Test und Simulation für Gasturbinen, Anton Rittel, Mitglied des Bayerischen Landtags, Thomas Köhler, COO der Industrieanlagen-Betriebsgesellschaft mbH (IABG), Bernd Zitzelsberger, Dritter Bürgermeister Augsburg, Prof. Sabine Ardey, Leiterin DLR-Institut für Test und Simulation für Gasturbinen, Tobias Gotthardt, Staatssekretär im Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie, Dr. Markus Fischer, DLR-Bereichsvorstand Luftfahrt, Andreas Schilp, Head of Sales and Business Development der Renk Test System GmbH, sowie Antonio La Maida, DLR-Institut für Test und Simulation für Gasturbinen
DLR-Institut für Test und Simulation für Gasturbinen in Augsburg
Das DLR-Institut für Test und Simulation für Gasturbinen eröffnete am 25. März 2025 sein neues Institutsgebäude in Augsburg. Herzstück des Testzentrums bilden Versuchsanlagen mit digital vernetzten Komponenten-Prüfständen. Es wird ergänzt durch den Aufbau einer durchgängigen Digital-Plattform, dem virtuellen Triebwerk.
Hallenübersicht – das DLR-Testlabor für Triebwerksinnovationen
In den Kammern der Versuchshalle sind die Prüfstände einzeln eingehaust - zum Schallschutz und aus Sicherheitsgründen. Während der Versuche bleiben die Türen verschlossen, da in den Prüfständen mit Schadgasen gearbeitet wird. Im oberen Hallenbereich ist die technische Infrastruktur sichtbar, wie etwa Leitungen für die Schadgase, Kühlwasser und die Laserquellen.
DLR-Institut für Test und Simulation für Gasturbinen am Standort Augsburg hat am 1. Oktober 2026 seine Prüfstände für Triebwerkskomponenten in Betrieb genommen.
Die neue Testinfrastruktur ermöglicht Untersuchungen unter realitätsnahen Bedingungen.
Sie ist in ihrem Leistungsspektrum einzigartig.
Schwerpunkte: Luftfahrt, klimaverträgliche und wirtschaftlich effiziente Antriebstechnik
Der Aufbau der Forschungsanlage des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) im Innovationpark Augsburg schreitet voran: Das DLR-Institut für Test und Simulation für Gasturbinen hat am 1. Oktober 2026 seine Prüfstände für Triebwerkskomponenten in Betrieb genommen. Die Forschenden können das Verhalten und die Lebensdauer von Bauteilen und Werkstoffen nun noch präziser bestimmen und die Wirksamkeit von Dichtsystemen optimieren, um so klimaverträgliche und wirtschaftlich effiziente Antriebstechnologien zu entwickeln.
Institutsdirektorin Prof. Sabine Ardey begrüßte die rund 80 Gäste aus Politik, Industrie und Forschung. Die Eröffnungszeremonie erfolgte gemeinsam mit Tobias Gotthardt, Staatssekretär im Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie, Dr. Markus Fischer, DLR-Bereichsvorstand Luftfahrt, Bernd Zitzelsberger, Dritter Bürgermeister Augsburg, Thomas Köhler, COO der Industrieanlagen-Betriebsgesellschaft mbH (IABG), sowie Matthias Karrer, Geschäftsleitung der RENK Test System GmbH.
Die neue Testinfrastruktur ermöglicht Untersuchungen von Triebwerkskomponenten unter realitätsnahen Bedingungen und ist in ihrem Leistungsspektrum einzigartig.
Mechanisch-thermisch-chemische Prüfung (MTC)
Gasturbinen werden üblicherweise alle fünf bis sieben Jahre überholt. Ein ungeplanter vorzeitiger Ausfall eines Triebwerkbauteils ist sicherheitskritisch und kostenintensiv, sodass es essenziell ist, die Lebensdauer so genau wie möglich zu bestimmen. Die neue DLR-Versuchshalle ist dazu mit vier verschiedenen MTC-Prüfständen ausgestattet, in denen Testobjekte Langzeitversuchen mit jeweils extremen mechanischen, thermischen und chemischen Belastungen gleichzeitig unterzogen werden. Die Anlagen unterscheiden sich in der möglichen mechanischen Belastung, der M-Komponente. Die Möglichkeiten der thermischen und chemischen Belastung (T und C) sind bei allen Prüfständen gleich. Gemeinsam decken die vier MTC-Prüfstände die im Triebwerk relevantesten, korrosionsinduzierten Schadensverhalten ab. Die Proben werden mittels eines fortschrittlichen Lasersystems auf bis zu 1.400 Grad Celsius erhitzt. Dabei befinden sich die Proben in einem Druckbehälter, der mit Gaszusammensetzungen, die ein typisches Abgas oder einzelne Abgas-Komponenten nachbildet, befüllt und einem Druck von bis zu 20 bar ausgesetzt werden kann.
Je nach Anwendungsfall und Belastungsszenario sind Versuchsdauern bis zu 100 Tagen möglich. Mittels eines räumlich und zeitlich hochauflösenden Kamerasystems kann die Dehnung der Proben und auch die entstehenden Risse in Echtzeit beobachtet werden. Die genaue Analyse und Interpretation der Schädigungsmechanismen werden auch am DLR-Institut durchgeführt. Dafür stehen eine moderne Metallurgraphie und eine umfangreiche Mikroskopie, die auch ein Rasterelektronenmikroskop umfasst, zur Verfügung.
MTC-Biax-Prüfstand
Der MTC-Biax-Prüfstand ermöglicht durch je zwei servo-hydraulische Aktuatoren auf beiden Achsen Ermüdungsprüfungen mit Kräften bis 100 Kilonewton pro Achse bei Frequenzen bis zehn Hertz. Durch den bi-axialen Aufbau können besonders anwendungsnahe Spannungssituationen in den Proben erzeugt werden, wodurch die Übertragbarkeit der Ergebnisse auch auf komplexe Bauteile gesichert ist.
Darüber hinaus ermöglicht dieser Prüfstand durch einen Umbau von mechanischen Vorrichtungen den Einsatz für Fretting Fatigue Testing (Reibermüdung), ein Schadensverhalten, das an Stellen innerhalb eines Triebwerks auftreten kann, an denen sich unterschiedliche Bauteile kontaktieren und das von besonderer Relevanz für die Lebensdauer ist.
MTC-Creep-Prüfstand
Kriechen ist ein entscheidender Faktor für die Reduzierung der Lebensdauer von Triebwerksbauteilen wie zum Beispiel Turbinenschaufeln. Es tritt auf, wenn Bauteile dauerhaft hohen Temperaturen und Kräften ausgesetzt sind. Die Schädigungsrate steigt insbesondere an, wenn zyklische Faktoren wie mechanische Belastungswechsel hinzukommen. Diese Wechselwirkung aus Kriechen und Ermüdung (Creep-Fatigue-Interaction) ist eine der größten Herausforderungen bei der Lebensdauervorhersage.
Der MTC-Creep-Prüfstand adressiert genau diese Fragestellung unter zusätzlich korrosiven Einflüssen. Der MTC-Creep-Prüfstand bietet neben einachsiger Kriech-Ermüdung im Bereich bis 50 Kilonewton die Möglichkeit, die Proben mit einem zyklischen Drehmoment zu belasten, wodurch auch komplexe Spannungssituationen realisiert werden können.
MTC-Uniax-Prüfstand
Der MTC-Uniax-Prüfstand basiert auf einer servo-hydraulischen Prüfmaschine und erlaubt Testkräfte von +/- 100 Kilonewton bei Prüffrequenzen bis 30 Hertz. Der Prüfstand ist besonders variabel ausgelegt, um neben Ermüdungsprüfungen in Zugrichtung auch beispielsweise Biegeprüfungen und besondere Rissfortschrittsuntersuchungen zuzulassen. Er deckt damit ein besonders breites, mechanisches Belastungsspektrum bei der Prüfung unter triebwerksähnlichen Bedingungen ab.
MTC-VHCF-Prüfstand
Der Lastrahmen des MTC-VHCF-Prüfstands beruht auf einer angepassten elektrodynamischen Resonanz-Prüfmaschine und ermöglicht eine Testfrequenz von 1.000 Hertz bei einer maximalen Lastschwingbreite von +/- 15 Kilonewton. Dieser Prüfstand eignet sich besonders für Lebensdauertests mit einer sehr hohen Zahl an Lastwechseln (Größenordnung 10 hoch 9), die typisch sind für Anwendungen innerhalb der Flugzeugturbine, oder für sehr schnelle Ermüdungsprüfungen, um beispielsweise zeitabhängige Effekte (wie das Kriechen) zu unterdrücken.
Rotorprüfstand
In den Betrieb geht auch der Rotorprüfstand des DLR-Instituts für Test und Simulation für Gasturbinen. Er ermöglicht die Untersuchung von Triebwerkskomponenten unter Rotationseinfluss hinsichtlich Betriebsverhalten, Verschleiß, Wärmeübertragung und Wechselwirkungen – bei realitätsnahen Versuchsbedingungen und mit Bauteilen im Originalmaßstab. Im Fokus steht das sogenannte Sekundärluftsystem: eine wesentliche Stellschraube für die Effizienz und damit die Nachhaltigkeit eines Triebwerks.
Bis zu 20 Prozent des Luft-Durchsatzes von Gasturbinen fließen nicht durch den normalen Gaspfad, sondern durch das Sekundärluftsystem. Dies ist unter anderem zur Kühlung notwendig und technisch nicht vermeidbar, verringert aber die Effizienz der Gasturbine. Im neuen Prüfstand lassen sich Bürstendichtungen unter maschinennahen Bedingungen testen – mit einer Antriebskraft von 27.000 Umdrehungen pro Minute, 170 Kilowatt Leistung und einer Luftversorgung von einem Kilogramm pro Sekunde bei bis zu 15 bar Druck und Temperaturen bis zu 500 Grad Celsius. Durch Modifikationen oder Wechsel der Prüflingsaufnahme (Rig) sollen diese Fähigkeiten künftig auch für Tests anderer Systeme des sekundären Luftsystems zu Verfügung stehen.
Triebwerke der Zukunft
Sowohl Energieerzeugung als auch Luftfahrt sollen durch den Einsatz alternativer, nachhaltiger Kraftstoffe klimaneutral werden – Gasturbinen spielen dabei weiterhin eine zentrale Rolle. Das DLR hat am Standort Augsburg eine weltweit einzigartige Prüfstandsinfrastruktur geschaffen, die auf diese Bedarfe der Wirtschaft und der Wissenschaft ausgerichtet ist. Der Aufbau des Gebäudes und der Versuchsanlage wurde vom Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie gefördert. Die Inbetriebnahme der Prüfstände markiert nun einen weiteren Meilenstein in der Entwicklung des DLR-Instituts für Test und Simulation für Gasturbinen.
