Strom aus Abwärme

Effiziente Lösungen für dezentrale Energieversorgung.

Auf dem Weg zur Energiewende kann durch Verwertung ungenutzter Abwärme eine mächtige CO2-neutrale und grundlastfähige Energieressource erschlossen werden.

In Deutschland existieren circa 7.000 Biogasanlagen. Da meistens eine Verwendung der im Biogasmotor anfallenden Wärmeenergie direkt zur Gebäudeheizung oder zu Trocknungsprozessen nicht möglich ist, gibt ein Großteil dieser Biogasanlagen die anfallende Abwärme ungenutzt an die Umwelt ab.

Die GMK – Gesellschaft für Motoren und Kraftanlagen mbH, ein Tochterunternehmen der Germania Technologieholding GmbH mit Sitz in Rostock, produziert so genannte ORC-Module, die Abwärme in Elektroenergie wandeln. Das Produktportfolio reicht dabei von Lösungen für den Biogasbereich von 40 kW bis zu Industrieabwärmeanlagen mit elektrischen Leistungen von bis zu zwei Megawatt.

Biogas-Motor.	Biogas-Motor in Kärnten.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Für den Biogasbereich stellt das Unternehmen in 20 Fuß-Aggregatecontainern eingebaute ORC-Kleinkraftwerke her, die elektrische Energie aus der Abgas- und Motorwärme von Gasmotoren generieren. Dafür wird thermische Energie der Gasmotoren über einen Wärmeträgerkreis auf ein organisches Arbeitsfluid übertragen, welches durch den niedrigen Siedepunkt verdampft und beim Entspannen in einer Schraubenexpansionsmaschine mechanische Arbeit verrichtet. Diese wird dann mittels eines Generators in elektrische Energie gewandelt. Das entspannte, gasförmige Fluid wird anschließend in einem Kondensator verflüssigt, der auf dem Containerdach angeordnet ist. Die Speisepumpe sorgt anschließend für die nötige Druckerhöhung und fördert das Arbeitsmedium sodann über den Vorwärmer erneut zum Verdampfer, so dass der ORC-Kreislauf erneut beginnt.

Derartige ORC-Anlagen laufen bereits seit circa drei Jahren, so zum Beispiel in Zehna / M-V und in Wakenstädt / M-V bei einem Milchviehlandbetrieb, der mit dem zusätzlich produzierten Strom des ORC-Moduls mehr als 60 Prozent des elektrischen Energiebedarfs einer Biogasanlage des Milchviehbetriebes, der Stall- und Melkanlagen sowie eigener Wohn- und Geschäftshäuser deckt.

Bei der Entwicklung des ORC-Moduls richtete sich der Fokus der Ingenieure insbesondere auf einen wartungsarmen Betrieb mit maximaler Stromausbeute. Ebenso ermöglicht die Programmierung der SPS des ORC-Moduls, dass die Anlage komplett fernüberwacht gefahren wird und eine intuitive Bedienung durch den Betreiber möglich ist. Dieses Konzept stößt auf großen Anklang im Markt und macht es – bei konsequenter Nutzung – möglich, dass durch die Nutzung der Biogasabwärme ein mittelgroßes fossiles Kraftwerk in Deutschland ersetzt werden könnte. <<

 

Dr.-Ing. Ulli Drescher