Expander (Strömungsmaschine)

Ein Expander (auch Turboexpander, Gasentspannungs- oder -expansionsturbine genannt), gehört zur Familie der Turbinen (Strömungsmaschine), in der ein unter Druck stehendes Gas expandiert und dabei Arbeit leistet.

Ein Expander besteht im Gegensatz zu einer Gasturbine im weiteren Sinne nur aus der eigentlichen Turbine, verfügt also nicht über einen Verdichter oder eine Brennkammer als integralen Bestandteil der Maschine. Das zu expandierende Gas wird also nicht von der Maschine selbst erzeugt (z. B. durch einen Verbrennungsprozess), sondern fällt aus vorgeschalteten Prozessen an.
Im Gegensatz zur Druckminderung durch eine einfache Drossel wird durch den Expander auch die Energie des Gases genutzt.

Die Turbine kann ein- oder mehrstufig, axialer oder radialer Bauart sein. Die abgeführte Arbeit kann zum Antrieb eines Generators, einer Pumpe oder eines Kompressors verwendet werden. Die Expansionsturbine wurde früher auch als Anfahreinrichtung für Verdichterstationen in Erdgasnetzen eingesetzt. Sie diente als zuverlässige, wartungsarme, schwarzstartfähige Maschine.

In den USA gibt es ein Umweltschutzprogramm zum Umrüsten auf Luft bzw. Stickstoff anstatt Erdgas (Methan).

Beispiel:

Der Turbolader eines Verbrennungsmotors besteht aus einem durch den Abgasstrom angetriebenen Expander, der durch eine Welle einen Kompressor (zur Leistungssteigerung für die Motorverbrennungsluft) antreibt.