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Abwärme zu Strom veredeln

06.10.2011
Dampfexpansionsmotor kombiniert mit ORC-Technologie erhöht die Stromausbeute

In der industriellen Produktion und Stromerzeugung fällt reichlich Abwärme an. Schätzungsweise ein Viertel der deutschen Energiegewinnung gehen so verloren. Bisher wird Abwärme oft ungenutzt an die Atmosphäre abgegeben, da keine passenden technischen Verfahren für eine wirtschaftliche Nutzung existieren.

Um diese brach liegenden Energieressourcen zu Strom zu veredeln, hat ein saarländisches Technologieunternehmen einen Dampfexpansionsmotor mit ORC-Technologie kombiniert. Das BINE-Projektinfo „Abwärme zu Strom veredeln“ (13/2011) stellt das System und erste Ergebnisse aus einem Feldtest vor.

ORC-Prozesse funktionieren wie ein konventionelles Dampfkraftwerk mit dem Unterschied, dass ein organisches Arbeitsmittel eingesetzt wird. Dieses verdampft bei niedrigeren Temperaturen als Wasser. Mit diesem Prozess ist es möglich, auch Wärmevorkommen mit einer Temperatur zwischen 200 und 500 °C zur Stromproduktion zu nutzen. Bisher wurde der ORC-Prozess meist in Kombination mit Turbinen eingesetzt, die allerdings im Teillastbetrieb Wirkungsgradverluste zeigen. Ein flexibleres Einsatzprofil bietet die Kombination mit einem Dampfexpansionsmotor.

Hier ist eine variable Abstimmung auf unterschiedliche Temperatur- und Druckniveaus möglich. Aus dem gleichen Wärmeangebot kann ein ORC-Prozess mit dem Dampfexpansionsmotor deutlich mehr Strom erzeugen als in Kombination mit Turbinen. Dabei kann im Anschluss an die Stromerzeugung die dann noch vorhandene Abwärme für Heizzwecke weiter verwendet werden.

Das neue System wird derzeit in unterschiedlichen Branchen im Rahmen eines Feldtests erprobt und soll im Jahr 2013 marktreif sein. Etwa 500 Industriebetriebe in Deutschland, vor allem aus der Metallverarbeitung, Glasproduktion, Chemie- und Papierindustrie, sowie etwa 1.000 größere Blockheizkraftwerke, kommen als künftige Einsatzorte infrage. Das BINE-Projektinfo „Abwärme zu Strom veredeln“ (13/2011) ist kostenfrei beim BINE Informationsdienst von FIZ Karlsruhe erhältlich – im Internet unter www.bine.info oder telefonisch unter 0228 92379-0.

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Uwe Milles
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Rüdiger Mack | idw
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