Brennkammern:
„Heiße Öfen" in der Reparatur

Handwerkliches Geschick bei der Brennkammerreparatur

Die Brennkammer ist das Herz des Kraftpaketes Triebwerk. Hier wird die Wärmeenergie erzeugt, die in Bewegungsenergie umwandelt wird. Je nach Hersteller und Muster variiert, was Brennkammern wirklich aushalten können. Doch in jedem Fall sind die Belastungen für die Materialien extrem: Hoher Druck von 27 bis 29 bar und Brenntemperaturen von über 2.000 Grad Celsius. Das Gas wird auf kürzester Entfernung auf 1.400 bis 900 Grad „abgekühlt", bevor der Gasstrahl aus der Brennkammer austritt, auf die Turbinenschaufeln auftrifft und sie in Bewegung setzt.

Für die hohen Betriebstemperaturen und Druckbelastungen haben die Hersteller verschiedene Bauweisen entwickelt. Einzelne Bauteilgruppen einer Brennkammer - Inner Liner, Outer Liner und Dome (Kopf) mit den Ringen für die Einspritzdüsen - werden bei den Mustern PW4000 und V2500 als ein Bauteil gefertigt. Auch in den eingesetzten Materialien, meist Nickelbasislegierungen, haben die Hersteller ihre eigene Note bei den Zutaten. Jedes Muster variiert in den Reparaturanforderungen und -möglichkeiten.

Hitze, Druck und Vibrationen zeigen Auswirkungen an der Brennkammer, auch wenn Materialzusammenstellung und Bauweisen noch so ausgetüftelt sind. Beschädigte Stellen werden ersetzt oder neu beschichtet. Für die Reinigung, Fräsen, Bohren und Schweißen sind metallverarbeitende Berufe und handwerkliches Geschick bei der Brennkammerreparatur in Hamburg gefragt. Grundsätzlich zeigt eine Befundung meist starke Verbrennungen, aber auch Außergewöhnliches wie Dellen können auftauchen. Alles wird mit Fotos dokumentiert. Nach einer visuellen Kontrolle und der Befundaufnahme wird von den Mitarbeitern der Produktionsplanung ein Reparaturvorschlag ausgearbeitet und gegebenenfalls mit dem Hersteller abgestimmt.

Im ersten Schritt wird die Brennkammer in ihre Baugruppen zerlegt, Schutzschichten werden entfernt und die Teile durchlaufen die Reinigung und Rissprüfung - wie auch nach der Reparatur zur Überprüfung. Zur Reparatur werden stark verbrannte Stellen herausgefräst. Danach werden Platten aus dem gleichen Material eingeschweißt („patchen"). Risse werden ausgefräst und dann geschweißt. In der Nachbearbeitung muss genauso sorgfältig gearbeitet werden, denn die Kontur muss exakt der Ursprungskontur entsprechen.

Lufthansa Technik entwickelt für die Brennkammerreparatur eigene Verfahren. Auch einige Reparaturmethoden bei der V2500-Brennkammer gehen auf die Expertise und Analyse der Ingenieure zurück. Um den Ring der Kraftstoffdüsen wieder einsatztauglich zu machen, haben sie zum einen eine Beschichtung entwickelt, die das Bauteil wieder schützt. Zum anderen wurde ein Verfahren ausgearbeitet, mit dem der beschädigte Ring entfernt und durch eine Eigenentwicklung ersetzt werden kann – ein so genannter SPAD (Spare Part Alternative Detail). Dank der Zulassung als Entwicklungsbetrieb kann Lufthansa Technik diesen SPAD in-house fertigen und anschweißen. Für den Kunden bringt die Reparatur von Brennkammern eine deutliche Ersparnis im Vergleich zu einem Neukauf.