Stromerzeugung aus BHKW-Abgaswärme mittels ORC-Technik

Fraunhofer UMSICHT verfolgt seit 2005 die Entwicklung eines in vielen Aspekten völlig neuen Prozess- und Technologiekonzepts mit gegenüber marktüblichen Lösungen sehr viel kleineren ORC-Prozessen. Es werden neue Arbeitsfluide eingesetzt, und ein Prozesssicherheitskonzept macht die Direktverdampfung und den Verzicht auf den bisher bei Hochtemperatur-ORC-Prozessen üblichen externen Wärmeträgerkreislauf für die Abgaswärmenutzung von Motoren möglich. Neue Bauarten von schnelldrehenden getriebelosen Turbogeneratoren mit Netzeinspeisung über einen Wechselrichter und selbst konstruierte Hochleistungswärmeübertrager kommen zum Einsatz.

Inzwischen wurden aus der Fraunhofer-Entwicklung heraus und im Rahmen eines vom BMWi geförderten Feldversuches drei vollautomatisch laufende, CE-zertifizierte Hochtemperatur-ORC-Prozesse zur Abgaswärmenutzung an Biogas- und Deponiegasmotoren in Betrieb gesetzt. Die Wirkungsgrade dieser Module erreichen bis 18 % netto im Auslegungspunkt. Die Verfügbarkeiten konnten von anfänglich 6.500 h/a auf derzeit etwa 7.500 h/a gesteigert werden. Weitere ORC-Feldtestanlagen werden im laufenden Jahr 2011 gebaut und in Betrieb gesetzt. Die Entwicklung von ORCModulen bei Fraunhofer UMSICHT wird fortgesetzt. Marktreife mit einer verfügbaren insgesamt technisch ausgewogenen Modulkonstruktion und marktgerechten Herstellungspreisen wird in etwa drei Jahren erwartet. Auch der Betreiber muss beim funktionsgerechten Anschluss der vorgefertigt angelieferten ORC-Module sowie bei der aufmerksamen Betriebsüberwachung der vollautomatischen Anlagen angemessen mitwirken, um gute Betriebsergebnisse zu erhalten.

Autor(en)

Dr.-Ing. Wilhelm Althaus

Contentpartner

Publikation

23. Kasseler Abfall- und Bioenergieforum (2011) (April 2011)

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