DE102007028629A1

DE102007028629A1 - Turbomotor mit Nutzturbine

Info

Publication number: DE102007028629A1
Application number: DE102007028629A
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Dr. Werdecker
Original assignee: MAN Diesel SE
Current assignee: MAN Energy Solutions SE
Priority date: 2007-06-21
Filing date: 2007-06-21
Publication date: 2008-12-24
Also published as: JP5026343B2; KR20080112928A; CN101328832B; KR101389110B1; JP2009002333A; CN101328832A

Abstract

Es wird ein Turbomotor (9) vorgeschlagen, insbesondere ein Großdieselmotor (9), mit zumindest einer Turboladerstufe (1) und zumindest einer Nutzturbine (2) zur Nutzung eines an der Turboladerstufe (1) abgezweigten, überschüssigen Abgasmassenstroms (3) sowie mit zumindest einem Ölpumpen-Aggregat (7) und einer über ein Getriebe (4) mit der Nutzturbine (2) mechanisch gekoppelten und elektrisch mit einer Stromversorgung (8) verbundenen, elektrischen Maschine (6). Der Turbomotor (9) zeichnet sich dadurch aus, dass das Ölpumpen-Aggregat (7) mechanisch an die elektrische Maschine (6) gekoppelt ist und eine Entkoppelungsvorrichtung (5) zum mechanischen Entkoppeln der Nutzturbine (2) und der elektrischen Maschine (6) vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Turbomotor, insbesondere Großdieselmotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein Großdieselmotor ist in der Regel ein großer Dieselmotor der namentlich als Haupt- oder Hilfsmaschine z. B. auf einem Schiff dient. Praktisch baugleiche Motoren werden stationär in Kraftwerken insbesondere an anderen abgelegenen Orten eingesetzt, sowie auch als Notstromaggregate z. B. in Krankenhäusern, Großbanken, Rechenzentren und Kernkraftwerken.
Großdiesel können mit Dieselkraftstoff, Gasöl oder Schweröl betrieben werden. Die Bezeichnung bezieht sich auf den Arbeitsprozess, der per Definition durch die Ansaugung von Luft und die Selbstzündung nach der Einspritzung des Kraftstoffes gekennzeichnet ist.
Während Zweitakter meist als Reihenmaschine gebaut werden, werden Viertaktmaschinen vorwiegend in Reihen- und als V-Motorenanordung aufgebaut. Bei großen Schiffsdieseln handelt es sich in der Regel um Zweitakter, die als Reihenmotoren mit 5–14 Zylindern gebaut werden, wohingegen kleinere Schiffsdiesel meist Viertakter sind. Schiffsdiesel werden in der Regel als Langsamläufer konzipiert. Die Drehzahl liegt bei Zweitaktmotoren in einem Bereich von 60 bis 130 min^–1. Großdiesel erreichen Kraftstoffverbräuche von weniger als 180 g/kWh.
Für den Betrieb eines Großdiesels sind eine Reihe von speziellen zusätzlichen Systemen notwendig. Fällt eines dieser Systeme aus, muss auch der Betrieb des Großdiesels gestoppt werden. Daher sind etliche Hilfsaggregate redundant vorhanden: Stromaggregate, Schmierölpumpen, Kraftstoffpumpen, Kühlwasserpumpen, Hydraulikpumpen u. A.
Der Großdieselmotor hat in den meisten Fällen eine separate Schmierölpumpe die durch einen Elektromotor angetrieben wird. Sie hat die Aufgabe, während des Betriebs die Lager des Motors mit Öl zu versorgen. Bei stehendem Motor muss der Öldruck über diese externe Pumpe aufrecht erhalten werden, um eine entsprechende Nachschmierung der Maschine zu gewährleisten. Die Schmierleitung ist meist als ein Bypassleitungssystem ausgeführt, über das ein Überschuss an Schmieröl abgeführt wird, wenn der von der Pumpe konstant geförderte Schmieröl-Volumenstrom im jeweiligen Motorbetriebszustand nicht benötigt wird. Die Schmierölpumpe kann z. B. als Kolbenpumpe oder Zahnradpumpe ausgeführt sein.
Großdieselmotoren besitzen eine Turboaufladung zur Erhöhung des Wirkungsgrades und der spezifischen Leistung. Ein Turbolader dient der Leistungssteigerung von Kolbenmotoren durch Erhöhung des Luftmengen- und Kraftstoffdurchsatzes pro Arbeitstakt. Ein Turbolader besteht aus einer Abgasturbine im Abgasstrom, die mit einem Verdichter im Ansaugtrakt verbunden ist. Die Turbine wird von einem Anteil Abgasstromenergie des Motors in Rotation versetzt und treibt so den Verdichter an. Der Verdichter erhöht den Druck im Ansaugtrakt des Motors, so dass während des Ansaugtaktes eine größere Menge Luft in den Zylinder gelangt als bei einem Saugmotor. Damit steht mehr Sauerstoff zur Verbrennung einer entsprechend größeren Kraftstoffmenge zur Verfügung.
Häufig verbleibt dabei im Abgas eine gewisse Restenenergie (beispielsweise ca. 3 bar Überdruck), die nicht genutzt und verloren geht. Heute zur Verfügung stehende Turbolader haben einen sehr hohen Wirkungsgrad, beispielsweise 70%, und drehen sehr hoch, so dass deren Aufladung insbesondere bei Zweitakt-Großdieselmotoren nicht vollständig genutzt werden kann. Es werden daher oft zusätzliche Maßnahmen nötig, wie z. B. Verlustspalte, eine ungünstige Schaufelgeometrie odgl., mit denen der Wirkungsgrad dieser Turbolader bzw. ihre Drehzahl künstlich verschlechtert bzw. abgesenkt werden muss, um sie an den jeweiligen Dieselmotor anzupassen.
Weiterhin ist es bei Schiffsdieseln bekannt, die überschüssige Abgasenergie des Turbomotors über eine Nutzturbine aufzufangen und über ein Getriebe und einen elektrischen Generator in das Bordstromnetz des Schiffes einzuspeisen. Diese Anordnung wird als Powerturbine bezeichnet.
Außerdem ist es bekannt, die über die Nutzturbine aufgefangene überschüssige Abgasenergie über ein Getriebe auf die Motorwelle einzukoppeln. Dabei sind jedoch sehr hohe Drehzahlunterschiede zwischen Nutzturbine und Motorwelle zu überwinden, so dass sich diese Anordnung wegen der großen Getriebe nicht bewährt hat.
Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Gesamtwirkungsgrad eines gattungsgemäßen Verbrennungsmotors inklusive aller Hilfsaggregate bei gleichen oder niedrigeren Herstellungskosten zu erhöhen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird dazu ein Turbomotor vorgeschlagen, bei dem ein Ölpumpen-Aggregat mechanisch an eine elektrische Maschine gekoppelt ist, welche wiederum mechanisch an eine Nutzturbine gekoppelt ist, die mit einem an einer Turbostufe abgezweigten Abgasstrom betreibbar ist, und welche elektrisch an eine Stromversorgung gekoppelt ist, wobei eine Entkoppelungsvorrichtung zum mechanischen Entkoppeln der Nutzturbine und der elektrischen Maschine vorgesehen ist.
Mit dieser Anordnung gelingt es, die im Abgasstrom vorhandene Restenergie, welche bisher ungenützt blieb oder bei Powerturbinenanordnung in das als Stromversorgung fungierende Bordnetz rückgespeist wurde, in nutzbare Energie zum Antrieb des Ölpumpen-Aggregats umzusetzen, wobei die Verluste beim Umwandeln in elektrische Energie und zurück in mechanische Energie entfallen. Ferner ist anstatt des bisher in der Powerturbine verwendeten Elektromotors und des elektrischen Generators zum Antrieb des Ölpumpen-Aggregats nur noch eine elektrische Maschine nötig.
Besonders günstig ist diese Anordnung bei den obenstehend erläuterten Zweitakt-Dieselmotoren, beispielsweise bei Schiffsdieseln, bei denen die per Nutzturbine aus dem Abgasstrom entnehmbare, überschüssige Leistung in etwa der vom Schmierölpumpenaggregat des Zweitaktmotors benötigten Leistung entspricht.
Aber auch bei Viertakt-Dieselmotoren ist die Erfindung vorteilhaft zum Betrieb der Schmierölpumpe einsetzbar, wobei insbesondere bei Viertaktern mit zweistufiger Aufladung, bei denen nur an einer Turbostufe eine Nutzturbine vorgesehen ist, die gewonnene Nutzleistung zu der benötigten Antriebsleistung der Schmierölpumpe passt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf den Antrieb der Schmierölpumpe beschränkt. So kann beispielsweise bei einer sogenannten ME-Maschine, bei der die Auslassventile anstatt über eine Nockenwelle elektronisch über eine Hydraulik gesteuert werden, die von der Nutzturbine abgegebene Leistung zum Antrieb einer Axialkolbenpumpe verwendet werden, mit der das Hydrauliköl uner Druck gesetzt wird. Falls die Leistung der Nutzturbine dafür nicht ausreichen sollte, kann zusätzlich aus dem Bordnetz elektrische Leistung gezogen werden.
Als Entkoppelungsvorrichtung wäre eine schaltbare Kupplung vorzusehen. In einem Betriebszustand, in dem die Nutzturbine keine oder nur eine geringe Leistung liefert, kann die mechanische Verbindung zwischen elektrischer Maschine und Nutzturbine gelöst werden, so dass an der Nutzturbine keine Ventilationsverluste anfallen bzw. keine Verlustleistung aus dem Stromnetz gezogen und die elektrische Leistung aus dem Stromnetz ausschließlich zum Betrieb des Ölpumpen-Aggregats verwendet wird. Denn selbst bei abgestelltem Motor und dementsprechend antriebsloser Nutzturbine muss eine Standby-Schmierung des Motors erfolgen. Auch während des Anfahrens des Motors ist nicht immer sichergestellt, dass an der Nutzturbine eine genügend hohe Leistung zum Betrieb der Schmierölpumpe erzeugt wird.
Über die elektrische Maschine kann in einem Betriebszustand, in dem die Leistung der Nutzturbine zum Betrieb des Ölpumpen-Aggregats nicht ausreicht, von der Stromversorgung elektrische Leistung bezogen werden. Vorteilhaft arbeitet die elektrische Maschine dabei je nach abgegebener Leistung der Nutzturbine als Ge nerator zur Umwandlung von mechanischer Energie in elektrische Energie oder als Elektromotor zur Umwandlung von elektrischer Energie in mechanische Energie, so dass überschüssige Leistung an der elektrischen Maschine in ein Stromnetz abgegeben werden kann, welches als Stromversorgung vorgesehen sein kann.
Das Stromnetz liefert dabei in der Regel einen Dreh- oder Wechselstrom konstanter Frequenz und Spannung, aber je nach Bedarf unterschiedlicher Stromstärke oder Leistung, und kann somit gleichzeitig als Regelung der Wirkungsart der elektrischen Maschine und damit der an der Ölpumpe ankommenden Leistung dienen: Bis zum Erreichen einer bestimmten Turbinenleistung wird die Turbinenleistung zum Pumpenaggregat durchgeleitet, wobei evtl. fehlende Leistung aus dem Netz bezogen wird. Steigt die Turbinenleistung über die benötigte Pumpenleistung hinaus an, wird der Überschuss ins Stromnetz eingespeist.
Ferner ist eine Steuerung der Schaltkupplung vorteilhaft, die im Ansprechen auf eine oder mehrere erfasste Betriebsgröße(n), beispielsweise Turbinen- oder Motordrehzahl, Öldruck und -temperatur oder Rückspeisestromstärke von der elektrischen Maschine ins Stromnetz die Schaltkupplung trennt und verbindet.
Zwar ist für die Kopplung an die Nutzturbine und damit zur Ausnutzung der im Dauerbetrieb anfallenden, überschüssigen Abgasleistung insbesondere dauernd laufende Aggregate wie Ölpumpenaggregate sinnvoll. Es wäre jedoch auch denkbar, anstatt eines Ölpumpen-Aggregats ein anderes Zusatzaggregat auf erfindungsgemäße Weise mit der Nutzturbine zu koppeln.
Vorteilhaft sind ferner Sicherheitsmaßnahmen, wie beispielsweise ein System zum händischen Entkoppeln der Schaltkupplung oder eine Motorsteuerung, die den Motor im Ansprechen auf einen Ausfall der Stromversorgung abstellt. neben einem Bypass in der Schmierölleitung, mit dem nichtbenötigtes Schmieröl abgeführt werden kann, kann auch ein Bypass in der Abgasleitung vor der Nutzturbine vorgesehen sein, durch den das Abgas bei Defekt oder Wartung der Nutzturbine abgeführt werden kann.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.
Die einzelnen Merkmale der Ausführungsformen gemäß den Ansprüchen lassen sich, soweit es sinnvoll erscheint, beliebig kombinieren. Dabei versteht es sich von selbst, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Nachfolgend werden anhand schematischer Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Blockschaubild einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Turbomotors; und
2 ein Energieflussdiagramm der in 1 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Turbomotors mit eingezeichneten Energieströmen zur Erläuterung zweier Betriebszustände des Turbomotors.
1 zeigt den in der Abgasleitung 10 des Verbrennungsmotors 9 angeordneten Turbolader 1, welcher zur Erhöhung der spezifischen Leistung des Verbrennungsmotors 9 durch Aufladung dient. Die Nutzturbine 2 ist in einer Abgasabzweigleitung 3 angeordnet und wird durch bisher ungenutzte Abgasenergie angetrieben. Die rotatorische Bewegung der Nutzturbine 2 wird über eine mechanische Verbindung durch ein geeignetes Getriebe 4 an eine Schaltkupplung 5 weitergegeben.
Auf der anderen Seite ist die Schaltkupplung 5 mechanisch mit einer elektrischen Maschine 6 gekoppelt. Wenn die Schaltkupplung 5 in Betriebsstellung ist erfolgt eine mechanische Kraftübertragung von der Schaltkupplung 5 an die elektrische Maschine 6. Die elektrische Maschine 6 hängt dabei ferner im Bordstromnetz 8 eines Schiffes, welches beispielsweise über mehrere redundante Gensets ausfallsicher betrieben wird und einen Strom mit konstanter Frequenz und im relevanten Leistungsspektrum beliebiger Leistung an die elektrische Maschine 6 abgeben kann.
Die elektrische Maschine 6 ist über ihre Ausgangswelle mechanisch mit einer Schmierölpumpe 7 verbunden und treibt diese an. Der durch die Ölpumpe 7 geförderte Ölvolumenstrom versorgt den Verbrennungsmotor 9 durch die Ölschmierleitung 11 mit dem gefordertem Schmierstoff.
Je nach Betriebszustand des Verbrennungsmotors 9 und damit folglich der Nutzturbine 2 und der Kraftübertragung an die Ölpumpe 7 kann die elektrische Maschine 6 dabei die mechanische Energie der Nutzturbine zum Antrieb der Ölpumpe 7 umsetzen und dabei als Generator arbeiten. Überschüssige mechanische Energie wird dabei in elektrische Energie umwandelt und in das Stromnetz 8 eingespeist. Falls die von der Nutzturbine 2 kommende mechanische Energie nicht ausreicht, um den Bedarf der Ölpumpe 7 zu decken, kann die elektrische Maschine 6 auch als Elektromotor arbeiten und elektrische Energie aus dem Stromnetz 8 entnehmen, um den Energiebedarf der Ölpumpe 7 zu decken.
2 zeigt beide grundsätzlich möglichen Betriebszustände des Gesamtsystems. Betriebszustand I zeigt die elektrische Maschine 6 als Generator bei geschlossener Schaltkupplung, wobei die elektrische Maschine 6 von der Nutzturbine 2 angetrieben wird. Falls neben der von der Ölpumpe 7 geforderten Leistung eine überschüssige Leistung anfällt, wird diese in das Stromnetz 8 eingespeist.
Zustand II zeigt den Betriebszustand bei geöffneter Schaltkupplung, in dem die elektrischen Maschine 6 als Elektromotor arbeitet und nicht mechanisch mit der notwendigen Energie versorgt wird, um die geforderte Arbeit der Ölpumpe 7 sicherzustellen, beispielsweise weil die Nutzturbine 2 defekt ist oder in der Anlaufphase des Motors 9, in der die Nutzturbine keine oder nur eine geringe Leistung liefert. Die elektrischen Maschine 6 bezieht die unterschüssige Energie hierbei über das Stromnetz 8 und somit von den Stromaggregaten an Bord des Schiffes.
Typische Nutzturbinen haben beispielsweise eine Leistung von 600 kW bis 1300 kW und Wirkungsgrade von 90% (η Nutzturbine ≈ 90%, η Turbolader ≈ 70%). Die Nutzturbine dreht dabei mit ca. 30.000 min^–1, die elektrische Maschine je nach Netz (50 oder 60 Hz) mit 1.800 min^–1 bzw. 1.500 min^–1 und die Kurbelwelle des Motors mit 90 min^–1. Das Getriebe 4 muss entsprechend ausgelegt sein.
Als Bordstromnetz 8 kann dabei beispielsweise ein mit 50 oder 60 Hertz arbeitendes Stromnetzvorgesehen sein, welches im Leistungsspektrum der elektrischen Maschine eine beliebig hohe Leistung liefern kann, ohne einzubrechen. Wenn sich im Betriebszustand II der Betriebsdruck des Motors 9 erhöht, saugt die Ölpumpe dabei den gleichen Ölvolumenstrom wie bei niedrigerem Betriebsdruck, da die elektrische Maschine 6 aus dem Stromnetz 8 eine entsprechend höhere Leistung beziehen kann und mit der Frequenz des Stromnetzes getaktet ist. Wenn als Ölpumpe 7 beispielsweise eine Kolben- oder Zahnradpumpe eingesetzt wird, liefert die Ölpumpe einen konstanten Ölvolumenstrom. Für den Fall, dass der vom Motor benötigte Ölvolumenstrom sinkt kann zusätzlich eine Bypassleitung im Motor vorgesehen sein, über die Teil des Schmierölstroms im Motor abgeführt werden.
Selbstverständlich sind Abweichungen von den gezeigten Varianten möglich, ohne den Grundgedanken der Erfindung zu verlassen.
So wäre es beispielsweise denkbar, anstatt oder als Ergänzung zu der Schaltkupplung eine Einwegkupplung vorzusehen, so dass im Betriebszustand II die Nutzturbine von der elektrischen Maschine abgekoppelt ist und lediglich bei Betrieb der Nutzturbine mechanische Leistung an die elektrische Maschine übertragen wird. Auf diese Weise kann auch ein weiterer Betriebszustand realisiert werden, in dem sowohl mechanische als auch elektrische Leistung zum Antrieb der Ölpumpe eingesetzt wird. Dazu wäre es ebenfalls denkbar, die Nutzturbine, die elektrische Maschine und das Ölpumpen-Aggregat über ein Planetengetriebe zu koppeln.
Ebenso wäre es denkbar, anstatt einer Schaltkupplung mit lediglich zwei Betriebszuständen eine kontinuierlich von Betriebszustand I in Betriebszustand II schaltbare Kupplung vorzusehen.

Claims

Turbomotor (9), insbesondere Großdieselmotor (9), mit zumindest einer Turboladerstufe (1) und zumindest einer Nutzturbine (2) zur Nutzung eines an der Turboladerstufe (1) abgezweigten, überschüssigen Abgasmassenstroms (3), sowie mit zumindest einem Ölpumpen-Aggregat (7) und einer über ein Getriebe (4) mit der Nutzturbine (2) mechanisch gekoppelten und elektrisch mit einer Stromversorgung (8) verbundenen, elektrischen Maschine (6), dadurch gekennzeichnet, dass das Ölpumpen-Aggregat (7) mechanisch an die elektrische Maschine (6) gekoppelt ist und eine Entkoppelungsvorrichtung (5) zum mechanischen Entkoppeln der Nutzturbine (2) und der elektrischen Maschine (6) vorgesehen ist.
Turbomotor (9) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entkoppelungsvorrichtung (5) eine zwischen Nutzturbine (2) und elektrischer Maschine (6) vorgesehene Schaltkupplung (5) ist.
Turbomotor (9) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ölpumpen-Aggregat (7) eine oder mehrere Schmierölpumpen (7) zum Versorgen des Turbomotors (9) mit Schmieröl umfasst.
Turbomotor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ölpumpen-Aggregat eine oder mehrere Hydraulik-Ölpumpen zur Versorgung des Motors mit Hydrauliköl zum Ansteuern zumindest eines elektronisch einstellbaren Auslassventils des Motors umfasst.
Turbomotor (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang des Ölpumpen-Aggregats (7) die folgenden Elemente in folgender Reihenfolge aufweist: Nutzturbine (2), Getriebe (4), Schaltkupplung (5), elektrische Maschine (6), Ölpumpen-Aggregat (7).
Turbomotor (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (6) sowohl als Generator zur Umwandlung von mechanischer Energie in elektrische Energie, als auch als Elektromotor zur Umwandlung von elektrischer Energie in mechanische Energie funktioniert.
Turbomotor (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Motorsteuerung vorgesehen ist, die den Motor im Ansprechen auf einen Ausfall der Stromversorgung (8) abschaltet.
Turbomotor (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromversorgung (8) ein Stromnetz (8) ist, insbesondere ein mit redundanten Gensets betriebenes Bordnetz (8) eines Schiffes.
Turbomotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass anstatt eines Ölpumpen-Zusatzaggegats ein anderes, zum Dauerbetrieb vorgesehenes Zusatzaggregat mit der Nutzturbine gekoppelt ist.
Turbomotor (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Turbomotor (9) ein Zweitakt-Großdieselmotor ist.
Turbomotor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Turbomotor ein Viertakt-Motor mit zweistufiger Turboaufladung ist, wobei zumindest an einer Turbostufe eine Nutzturbine vorgesehen ist.
Turbomotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ölpumpen-Aggregat mehrere Ölpumpen aufweist.
Turbomotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor zum Erfassen des Betriebszustands der Nutzturbine oder einer den Betriebszustand der Nutzturbine bestimmenden Kenngröße vorgesehen ist, sowie eine Steuerung für die Schaltkupplung, welche im Ansprechen auf ein von dem Sensor abgegebenes Signal die Nutzturbine von der elektrischen Maschine mechanisch trennt, wenn sich die Nutzturbine im Leerlauf oder in einem Betriebszustand unterhalb eines bestimmten Schwellwerts befindet und die Nutzturbine und die elektrische Maschine mechanisch verbindet, wenn sich die Nutzturbine im Betriebszustand oder oberhalb eines vorgegebenes Grenzwerts befindet.
Turbomotor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein mechanisches oder elektrisches System vorhanden ist, um die mechanische Entkoppelung der Nutzturbine von den damit verbundenen Aggregaten jederzeit manuell vornehmen zu können.
Turbomotor (9) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Umlenkeinheit vorgesehen ist, mit der der abgezweigte Abgasstrom zur Versorgung der Nutzturbine an der Nutzturbine vorbeileitbar ist.