KompACT – Kompakte Abwärmeverstromung mit Mikro-Dampfturbine

 

Neues Verbundvorhaben unter Leitung der TH Nürnberg erschließt modernste Kraftwerkstechnologien für dezentrale Energiesysteme

Bei den vielen etablierten thermischen Prozessen in der Industrie, aber auch bei neuen motorischen Kraftwerken, fällt immer noch viel ungenutzte Abwärme an. Schätzungen gehen davon aus, dass weltweit mehr als 50 % der gesamten eingesetzten Primärenergie auf diesem Weg verloren gehen. Der Umstieg auf ein klimaneutrales Energiesystem mit hohen Anteilen an erneuerbaren Energie setzt auch voraus, dass der Anteil der Verluste entscheidend reduziert wird. Forscher an der TH Nürnberg wollen nun gemeinsam mit sechs Verbundpartnern aus der Energietechnik Hochtechnologie aus dem Kraftwerksbereich zu einem nachhaltigen und kosteneffizienten Abwärmenutzungssystem weiterentwickeln.

Das Ziel des Vorhabens ist es, eine kosteneffiziente und kompakte Anlagentechnik auf Basis von Wasser als Arbeitsmittel zu entwickeln, die einen möglichst hohen Anteil von ansonsten ungenutzter Abwärme CO2-frei in wertvollen, flexibel einsetzbaren Strom umwandeln kann. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie fördert dankenswerter Weise dieses anwendungsorientierte Forschungsprojekt mit insgesamt ca. EUR 2 Mio.

Die bereits im Vorfeld in der Arbeitsgruppe für Dezentrale Energiewandlung und Speicherung der TH Nürnberg am Nuremberg Campus of Technology durchgeführte Analysen und Versuche an einer eigens dafür aufgebauten Versuchsanlage ergaben, dass Dampfturbinen und der damit verbundene Dampfprozess ein hohes Potential für das Nutzungsfeld der prozessnahen und nachhaltigen Abwärmeverstromung hat. Dieser Ansatz ist zwar vom Grundsatz her nicht neu, die Technologie dafür wurde aber in den letzten Jahren nur für Anwendungen in großen, zentralen Kraftwerken optimiert. Mit der Umstellung auf erneuerbaren Energien wird unser Energiesystem in Zukunft allerdings vermehrt aus dezentralen Einheiten aufgebaut sein müssen. Dazu werden vor allem kleinere, flexiblere Anlagen benötigt, die es nun zu entwickeln gilt.

Vor allem fehlen für die Abwärmeverstromung in einem nachhaltigen Dampfprozess die modernen, kosteneffizienten Schlüsselkomponenten wie Mikro-Dampfturbinen und kompakte Dampferzeuger, aber auch die erforderliche wartungsarme Systemarchitektur. Die damit verbundene Multidisziplinarität dieser Entwicklungsaufgabe ist ein typisches Merkmal der anwendungsorientierten Forschung an einer Technischen Hochschule.

Die Arbeitsgruppe der TH Nürnberg um Prof. Dr.-Ing. Frank Opferkuch wird sich in den nächsten drei Jahren gemeinsam mit anderen Forschungseinrichtungen und diversen Technologieunternehmen dieser Aufgabe stellen. Dieser Mix aus Theorie und Praxis, sowie die Aktualität der Aufgabenstellung waren es auch, was den Projektträger letztendlich überzeugt haben dieses Vorhaben zu fördern.

(Fotos: Tim Neiertz, TH Nürnberg und KnirpsLicht Fotografie Melanie Scheller)