De regio’s Berlijn en Brandenburg zijn een smeltkroes van kennis, innovatie en technologie. Vooral de overheidsuitgaven aan publieke instellingen is in dit district hoog. Bovendien zijn deze deelstaten ook de thuisbasis van vijf turbinegiganten: ALSTOM Power Service, MAN Diesel & Turbo, MTU Maintenance, Rolls Royce en Siemens Energy Sector. Als het in Berlijn en Brandenburg over deze vijf bedrijven gaat, heten ze ‘the Big Five’ van de turbine-industrie. Naast deze vijf zijn er in deze regio verschillende hoog aangeschreven instituten en universiteiten actief. Er zijn hier onder andere Fraunhofer-instituten, het Duitse Lucht en Ruimtevaart instituut (DLR) en de Technische Universiteiten van Berlijn (TUB) en Brandenburg (BTU) gevestigd. Momenteel concentreren deze instellingen zich hoofdzakelijk op onderzoek naar turbine-efficiëntie en op beperking van broeikasgasemissies. Ook zijn er verschillende organisaties aangesteld om de samenwerking tussen deze instellingen te bevorderen.[1] Door deze concentratie van kennis, ontwikkeling en productie bestaat er in Berlijn-Brandenburg een unieke situatie, een die tot een hoge innovatie graad leidt. Bovendien is er binnen deze regio’s veel relevante kennis aanwezig buiten het directe turbine-gebied: meettechniek, kwaliteitsonderzoek, logistiek en overige energietechniek zoals wind- en zonne-energie. Hoewel dit niet van direct belang is voor de ontwikkeling van nieuwe turbines, profiteert de turbine-industrie wel van de groei die het onderzoeks- en ontwikkelingsintensieve klimaat teweegbrengt.

Fraunhofer

De Fraunhofer-organisatie met meer dan zestig instituten is Europa’s grootste non-profit cluster van instituten voor toegepast onderzoek. De algemene taak van Fraunhofer-instituten is om wetenschappelijke vondsten te transformeren tot toepassingen in de praktijk. De organisatie heeft een jaarlijks budget van 1,8 miljard euro en omvat meer dan twintigduizend wetenschappers en ingenieurs.
Voor de turbine-industrie van Berlijn-Brandenburg zijn het Fraunhofer Instituut voor productie- en constructie- techniek (IPK) en het Instituut voor Betrouwbaarheid en Micro-integratie (IZM) belangrijk. Het IPK met meer dan 250 werknemers richt zich op zowel optimalisatie van productieprocessen als op het efficiënter maken van het ontwerpproces. Het instituut werkt daarbij al 35 jaar samen met het IWF[2] van de TU Berlijn. Het IPK heeft bijvoorbeeld meegeholpen aan de doorontwikkeling van het punt- en vlambooglassen.
Het IZM ontwikkelt met zijn driehonderd werknemers voornamelijk interconnectie-technologie voor het verbinden van componenten binnen de micro-elektronica. Het IZM onderzoekt bijvoorbeeld methoden om onderdelen uit (silicium)wafers robuuster en kleiner te maken. Het onderzoek naar de trilbestendigheid van micro-elektrische componenten is van speciaal belang voor producenten van turbo’s.

DLR

Het Duitse Lucht en Ruimtevaart instituut DLR is een andere grote speler in de Duitse onderzoekswereld. Het DLR beschikt wereldwijd over 32 instituten, die voornamelijk in Duitsland werk bieden aan zo’n zevenduizend werknemers. Met een jaarlijks budget van ongeveer 750 miljoen euro richt het instituut zich niet uitsluitend op de  lucht- en ruimtevaart. Er vindt namelijk ook onderzoek plaats voor de transport-, (duurzame) energie-, beveiligings- en defensiesector. Nauwe samenwerking met zowel universiteiten als bedrijven is belangrijk voor het productiegerichte onderzoek van het DLR. Het werkt daarom ook op grote schaal samen met gerenommeerde organisaties zoals bijvoorbeeld TUB en MTU.

CEBra

Analoog aan het IWF van de TU Berlijn heeft de Brandenburgse Technische Universiteit Cottbus (BTU) het CEBra. Dit Centrum voor Energietechnologie Brandenburg richt zich voornamelijk op implementatie van energie- en warmtegerelateerde uitvindingen in Duitsland. Momenteel omvat het CEBra dertien leerstoelen en 120 werknemers van de BTU. Ook is het instituut een leeromgeving voor aanstaande Bachelor-, Master- en PhD- studenten. Momenteel doet het CEBra onderzoek naar mogelijkheden voor scheiding en opslag van CO₂ uit uitlaatgassen. Daarnaast ontwikkelt het centrum nieuwe technologie om de energiekosten en uitstoot van kleine energiecentrales te verminderen.

Deze instituten functioneren goeddeels dankzij de aanwezigheid van industrie. ALSTOM Power Service, MAN Diesel & Turbo, MTU Maintenance, Rolls Royce en Siemens Energy Sector zijn samen verantwoordelijk voor 6.300 banen, voornamelijk voor hoger opgeleiden. Deze zogeheten ‘Big Five’ zetten dit gebied op de kaart als turbine-regio. De vijf bedrijven genereren in Berlijn-Brandenburg gezamenlijk een jaarlijkse omzet van ongeveer 1,6 miljard euro.

Siemens Energy AG

Siemens Energy AG is één van de bekendste energiebedrijven ter wereld. Momenteel komt het bedrijf veel in het nieuws met zijn activiteiten op het gebied van duurzame energie, voornamelijk windenergie. Siemens is één van de grootste spelers in gas- en windturbines. Daarnaast richt het Duitse bedrijf zich op warmte-krachtkoppeling (WKK), waterkracht en biomassa. Op verschillende locaties in Berlijn verdeeld zitten onderzoek en ontwikkelings-, reparatie- en assemblage-afdelingen. Met zijn 360.000 werknemers, waarvan er 110.000 in Duitsland werkzaam zijn, genereerde moederbedrijf Siemens in 2011 een totale omzet van 74 miljard euro. Siemens gaf dat jaar vier miljard euro uit aan onderzoek en ontwikkeling, met als voornaamste doel het verminderen van CO2-uitstoot door energieopwekking. Het paradepaardje van Siemens Energy AG is momenteel ‘s wereld meest efficiënte energiecentrale met gecombineerde-cyclus. Dat is een stoomcyclus die de restwarmte van de eerste cyclus  gebruikt voor verwarming voor een tweede stoomcyclus. Het betreft een 578 MW-centrale in Beieren met een efficiëntie van 60,75%. De meest vooruitstrevende gasturbine van Siemens is de SGT5-8000H, die in staat is om 375 MW op te wekken met een efficiëntie van iets boven de 60%.

Rolls Royce

Een tweede reus op de markt is het Britse Rolls Royce. Het concern genereerde met zijn veertigduizend  werknemers in 2011 een omzet van veertien miljard euro. Zestien procent daarvan behaalt RR in de energiesector, tegen bijna tweederde in de luchtvaart. Ondanks de crisis investeerde het bedrijf in 2011 voor 583 miljoen euro in onderzoek en ontwikkeling. Dat betekent  een stijging van tien procent ten opzichte van jaar ervoor. Het grootste deel van dit onderzoek wordt verricht door het door Rolls Royce opgerichte ‘global network of funded University Technology Centres’ met wereldwijd 28 locaties. Het bedrijf is vooral gespecialiseerd in luchtvaartturbines. In de energiesector is Rolls Royce hoofdzakelijk actief in de bouw van decentrale turbines voor bijvoorbeeld offshore-doeleinden. De Berlijnse locatie van Rolls Royce ontwerpt en bouwt hoofdzakelijk turbines voor kleine vliegtuigen. Ook zit hier het turbinetestcentrum voor energie én luchtvaart van RR. Hier vindt ook onderzoek plaats, met name naar nieuwe materialen. De meest opmerkelijke decentrale turbine van Rolls Royce is de RB211 gasgenerator. Deze modulaire turbine kan worden gebruikt als vliegtuigturbine, decentrale energiegenerator en als aandrijving voor een schroefas. De capaciteit bedraagt maximaal 42 MW. Deze turbine drijft bijvoorbeeld de Boeing 747, 757 en de 767 aan.

MAN

Een minder bekende speler in de turbine-sector is MAN, dat veel bekender is als fabrikant van dieselmotoren. Wereldwijd heeft MAN veertienduizend werknemers, waarvan meer dan de helft in Duitsland actief is. In Berlijn ontwikkelt en assembleert het bedrijf voornamelijk turbocompressoren voor de olie- en gasindustrie. Deze worden zowel toegepast op de gasturbines van MAN als los verkocht. De turbinetak van MAN zorgde in 2011 voor een omzet van 1,2 miljard euro, dertig procent van de totale omzet van dat jaar. Momenteel onderzoekt het bedrijf mogelijkheden om de NO_x – en CO₂-uitstoot zoveel mogelijk te verminderen. De motoren van MAN zijn daarom aangepast om met een groot aantal verschillende brandstoffen te kunnen functioneren. MAN probeert met zijn turbines het (vermogen) gat tussen de dieselmotoren en gasturbines te overbruggen. De productielijn TCS-PTG heeft een maximum output van 4,7 MW. Deze turbine wordt voornamelijk gebruikt voor decentrale energie-opwekking en in de scheepvaart.

Alstom

De Franse Alstom-groep noemt zichzelf wereldmarktleider op de gebieden van energie-opwekking en (trein)infrastructuur. Het bedrijf is actief in energie-opwekking op basis van kolen, gas, waterkracht, wind en nucleaire techniek. Daarnaast is Alstom actief bij het aanleggen en onderhouden van het Europese energienet.  Daarbinnen richt het bedrijf zich momenteel op smart grid-ontwikkelingen. In Berlijn is het servicecentrum van Alstom Power en Alstom Grid gevestigd. Er is hier kennis van het complete aanbod aan energie-opwekking dat het bedrijf te bieden heeft, van gasturbine tot boiler en van generator tot energiecentrale. Wereldwijd biedt het concern werk aan 92.000 personen. Tien procent van hen is werkzaam in Duitsland. Het bedrijf draaide hiermee in 2011 een totale omzet van twintig miljard euro. Op het gebied van onderzoek en ontwikkeling werkt Alstom in Duitsland onder andere samen met het DLR, Helmholtz en Fraunhofer. In 2011 investeerde het bedrijf wereldwijd zevenhonderd miljoen euro aan onderzoek. De voornaamste, enigszins overlappende doelen daarbij waren: duurzaamheid, energie-efficiëntie en verbetering van het transport over het netwerk. Alstom is gespecialiseerd in gasturbines. De 230,7 MW GT24 heeft een rendement van net onder de zestig procent en concurreert met de Siemens SGT5-8000H. Hoewel deze GT24 een lager rendement heeft, compenseert Alstom dit met kennis over de gehele energiecentrale en niet de gasturbine alleen.

MTU

Motor- en Turbine- Unie (MTU) is de leidende luchtvaartmotorenfabrikant van Duitsland. Het in München gevestigde bedrijf ontwerpt, ontwikkelt en bouwt motoren en vliegtuigonderdelen voor zowel de commerciële als de militaire luchtvaartindustrie. Wereldwijd zijn er 7.900 werknemers bij MTU actief die in 2011 gezamenlijk een omzet van 2,9 miljard euro genereerden. Enkele van de belangrijkste klanten van MTU zijn General Electric (17%), Rolls Royce (10,5%) en Air France/KLM (5%). Het bedrijf levert aan hen onder andere onderdelen voor de Airbus A380 de MTU GP7000 turbine en voor de Boeing 747 de MTU CF6 turbine. De GP7000 is ontworpen in samenwerking met General Electric en Pratt & Whitney en heeft een stuwkracht van 340 kN.

De Berlijnse locatie van MTU is gespecialiseerd in het onderhoud van kleine en middelgrote luchtvaartturbines van Pratt & Whitney en General Electric en van industriële gasturbines van General Electric. MTU werkt nauw samen met de DLR voor het onderzoek naar nieuwe motoren. Naast betrouwbaarheid wordt bij het onderzoek hoofdzakelijk rekening gehouden met efficiëntie en geluidsproductie van de turbines. Daarnaast staat vermindering van de uitstoot van schadelijke gassen centraal, zoals bij alle producenten van luchtvaartturbines. Opmerkelijk is wel de mate van vermindering die MTU wil realiseren. De geluidsproductie van de GP7000 wil het bedrijf met vijftig procent verminderd hebben in 2020. Daarnaast wil het bedrijf in ditzelfde jaar twintig procent minder brandstof gebruiken. Dit alles is onderdeel van het plan om in 2020 een totale omzetgroei van honderd procent ten opzichte van 2011 te kunnen realiseren.

Symbiotisch ecosysteem

Het ‘ecosysteem’ binnen de turbinesector van Berlijn-Brandenburg bloeit. De samenhang van bedrijven en kennisinstellingen zorgt voor een bron van innovatie. Er is een symbiose ontstaan die uitmondt in een onderzoeks- en ontwikkelingsgedreven klimaat. Bovendien is de regionale overheid een serie projecten gestart met als doel de bekendheid van deze industrie te vergroten, om zo de samenwerking in binnen- en buitenland te bevorderen. Op het gebied van energie en materialen zijn er binnen deze regio goede kansen voor de kennis en infrastructuur van Nederland.