Aqua Society: Aus Niedrigtemperaturwärme wirtschaftlich Strom gewinnen

Herten (ots) - Bei vielen technischen Prozessen entsteht Abwärme.
Man kennt das vom Kühlschrank ebenso wie von Verbrennungsmotoren.
Abwärme - beispielsweise aus industriellen oder gewerblichen
thermischen Prozessen - wird bisher meist an die Umwelt abgegeben,
ohne dass deren thermische Energie genutzt wird.

Aqua Society hat jetzt ein Verfahren entwickelt, das die
thermische Energie der Abwärme teilweise in mechanische oder
elektrische Energie umwandeln kann und dadurch den Wirkungsgrad z. B.
von Blockheizkraftwerken deutlich steigert.

Herkömmliche thermische Prozesse zur Gewinnung mechanischer
Antriebsleistung oder Strom werden üblicherweise durch die
Entspannung von Dampf in Turbinen betrieben, wobei "Entspannung"
physikalisch gesehen den Übergang eines Gases von einem Zustand
höheren Drucks in einen mit niedrigerem Druck bezeichnet. Der
Wirkungsgrad eines solchen Prozesses hängt direkt von der Temperatur
des Dampfes vor und nach der Entspannung ab und folgt dem Motto: "Je
heißer, desto besser!"

Diese Entspannungsprozesse verlaufen nach dem Schema "Verdampfen -
Entspannen - Kondensieren". Nachteilig ist dabei, dass durch externe
Kühleinrichtungen ständig die Kondensationswärme als Verlustwärme
abgeführt werden muss, so dass der Wirkungsgrad dieser Anlagen in der
Regel nur 35 bis 40 Prozent und auch bei modernen Kraftwerken nur
etwa 50 bis 55 Prozent beträgt.

Ein grundsätzliches Problem bei der Umwandlung von Erdwärme oder
Bioenergie in Strom sind vergleichsweise niedrige
Ausgangstemperaturen, wodurch der übliche Entspannungsprozess mit
Wasserdampf technisch so ungünstig verläuft, dass er unwirtschaftlich
wird. Deshalb kommt heute bei einigen Erdwärme- oder
Biomasse-Kraftwerken das sogenannte ORC-Verfahren ("Organic Rankine
Cycle") zur Anwendung, bei dem statt Wasser andere organische
Substanzen eingesetzt werden, um eine Dampfturbine zu betreiben, die
Strom erzeugt. Die Substanzen - Arbeitsmittel genannt - verdampfen
bereits bei niedrigeren Temperaturen und unter einem geringeren Druck
als Wasser.

Statt über eine Turbine wird mit einem
Niederdruck-Entspannungsaggregat Strom erzeugt

Aqua Society ist jetzt noch einen Schritt weiter gegangen und
setzt statt der sonst üblichen Turbine ein spezielles
Niederdruck-Entspannungsaggregat zur Stromerzeugung ein. Mit diesem
modifizierten ORC-Prozess wird es möglich, die im entspannten
Treibdampf noch vorhandene Energie teilweise wieder in den Prozess
zurückzuführen. Dadurch wird der Wirkungsgrad des
Entspannungsprozesses im Vergleich zu den bisher realisierten
ORC-Prozessen deutlich verbessert.

Neben der besseren Energieausbeute führen zudem der geringere
Druck und die niedrigeren Temperaturen dazu, dass die Anlagen weniger
hohen Belastungen unterliegen und somit auch die Betriebskosten
sinken. Mögliche Anwendungsgebiete liegen sowohl im Bereich der
Abwärme auf Niedertemperaturniveau bei industriellen Prozessen als
auch bei erneuerbaren Energien wie Geothermie und Biomasse sowie
allen anderen Abwärmequellen im entsprechend niedrigen
Temperaturbereich.

Auf großes Interesse stößt derzeit die Möglichkeit, aus der
Abwärme von Biogasanlagen, die als Blockheizkraftwerke arbeiten,
Strom zu gewinnen. Diese Anwendung ist durch die nach dem
Erneuerbare-Energien-Gesetz gewährten Einspeisevergütungen und einen
zusätzlichen Innovationsbonus wirtschaftlich besonders attraktiv.

www.aqua-society.com

Originaltext: Aqua Society, Inc.
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