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Organic Rankine Cycle

Stromerzeugung mit BHKW-Abwärme

Kompakt informieren

  • Die ORC-Pilotanlage von Bosch KWK Systeme zielt mit einer elektrischen Leistung von 65 kW auf eine Abwärmeleistung ab 500 kW und damit auf eine große Anzahl bisher ungenutzter Abwärmequellen (Vorlauftemperaturen ab 90…150°C).
  • Mit einer hohen Betriebsstundenzahl amortisieren sich die ORC-Anlagen in wenigen Jahren, weil für den Betrieb keine Brennstoffkosten anfallen.
  • Die Anlagen werden mit maximalem Vorfertigungsgrad „anschlussfertig“ in Containerbauweise ge­liefert. Der Anlagenverkauf soll 2012 starten.

Die Rhein-Main Deponie GmbH in Flörsheim-Wicker im Main-Taunus-Kreis ist seit einigen Wochen Vorreiter in Sachen „Abwärme-Recycling“: Die mineralische Abfalldeponie verwertet mit einer ORC-Anlage (Organic Rankine Cycle) nun bislang ungenutzte Abwärme eines Blockheizkraftwerks zur Stromerzeugung Abb. 1. Bosch KWK Systeme, eine Tochtergesellschaft von Bosch Thermotechnik, hat die innovative Lösung entwickelt und auf dem Deponiegelände installiert. Seit Ende Mai 2011 läuft das System als Pilotanlage mit einer elektrischen Nennleistung von 65 kW und einem Wärme-Wirkungsgrad von 13 %. Sie wird voraussichtlich rund 500000 kWh/a Elektrizität erzeugen. Entsprechend dem vorliegenden Wärmeangebot ist eine modulierende Fahrweise bis 50 % Teillast ohne nennenswerten Wirkungsgradverlust möglich.

Großes Marktpotenzial

Die in Flörsheim eingesetzte ORC-Technologie zeichnet sich durch ein großes Marktpotenzial aus. „Bis zu 50 % der weltweit in der Industrie eingesetzten Energie gehen als Abwärme verloren. Allenfalls Abwärmequellen mit einer hohen thermischen Leistung ab 2,5 MW werden in der Praxis derzeit zur Stromerzeugung genutzt. Um niedrigere Leistungen umzuwandeln, fehlte es bislang an effizienten Lösungen“, so Ralf Klein, Geschäftsführer von Bosch KWK Systeme. Hier greift die ORC-Anlage von Bosch KWK Systeme: Die auf einem thermodynamischen Kreisprozess basierende Lösung eignet sich zur Verstromung von Abwärme bereits ab einer thermischen Eingangsleistung von 0,5 MW und niedrigen Vorlauftemperaturen zur ORC-Anlage von 90 bis 150 °C.

Mit der Abwärme aus Blockheizkraftwerken, Biogas- oder Industrieanlagen wird ein organisches, ungiftiges und nicht brennbares Arbeitsmedium (R245fa, Pentafluorpropan) verdampft. Der Dampf treibt eine Turbine an, diese wiederum einen Generator zur Stromerzeugung Abb. 2. Die gewonnene elektrische Energie fließt direkt ins Stromnetz. Anlagenbetreiber, die auf ORC-Technologie setzen, profitiert von einer hohen Wirtschaftlichkeit und einer kurzen Amortisation, da keine Brennstoffkosten anfallen. Bei einer Betriebsdauer von jährlich rund 8000 Stunden und unter Berücksichtigung von Betriebs- und Wartungskosten macht sich die Investition bereits nach weniger als vier Jahren bezahlt.

Komplettanlagen im Container

Bosch KWK Systeme liefert das komplette ORC-Paket inklusive integrierter Anlagensteuerung je nach Anlagengröße im standardisierten 20-, 30- oder 40-Fuß-Container. Dadurch werden die Einbringung und Installation stark vereinfacht. In Flörsheim war das System im 20-Fuß-Container innerhalb von rund drei Wochen montiert, die reine Inbetriebnahme bereits nach knapp 14 Tagen abgeschlossen. 2011 will Bosch KWK Systeme bis zu vier Pilotanlagen installieren und 2012 mit dem Verkauf starten. DR

https://www.bosch-thermotechnology.com/corporate/de/startseite.html

http://www.koehler-ziegler.de

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