- Hocheffiziente CPS-Mikrogasturbinen mit bis zu 98% Gesamtwirkungsgrad
- ORC-Systeme zur Stromerzeugung aus Abwärme
- Neue Geschäftsmodelle für Energieversorgungsunternehmen und Kommunen
- Produktlieferung und Integration in vorhandene Energiesysteme
CPS: Hocheffiziente Mikrogasturbinen zur Eigenstrom- und Wärmeerzeugung. Eine wirtschaftliche Lösung zur kombinierten Strom- und Wärmeerzeugung ist das Dürr Compact Power System. Die hocheffiziente CPS-Technologie bietet neben einer maximalen Brennstoffnutzung von bis zu 98% Kosteneinsparungen durch lange Wartungsintervalle, eine hervorragende Regelbarkeit bei vielfältigen Anwendungen sowie minimale Emissionswerte. Als Brennstoff eignen sich neben Erdgas, Biogas und Biomasse auch Gruben-, Klär-, oder Deponiegas. Auch die Verstromung von Schwachgas ist bereits bei einer geringen Methankonzentration (<1 Vol-%) in Verbindung mit der Zufeuerung von Stützgas möglich.
Das auf Gasturbinentechnologie basierende Dürr Compact Power System verfügt über eine elektrische Leistung von 100 kWel, die sich je nach Strombedarf zwischen 30 und 100 kWel regeln lässt. Die thermische Leistung im Turbinenabgas beträgt je nach Ausführung 210 bis 520 kWth.
Typische Einsatzorte für CPS-Systeme sind Betriebe mit Eigenstrom- und Wärmebedarf, beispielsweise Getränke- und Lebensmittelproduzenten, Großgärtnereien, Baustoffhersteller, Ver- und Entsorgungsbetriebe, Kläranlagen oder Stadtwerke.
In Gemüse-Gewächshäusern kann darüber hinaus das sehr saubere Abgas direkt zur CO2-Düngung genutzt werden. Dies ermöglicht Ertragssteigerungen beim Gemüsewachstum um bis zu 20%. Brauereien können nach der Eigenstromproduktion mit dem 270°C bis 650°C heißen Turbinenabgas über einen nachgeschalteten Abhitzekessel oder Schnelldampferzeuger Prozessdampf erzeugen. Hierfür stehen je nach Bedarf CPS-Varianten für unterschiedliche Dampfmengen zur Grund- oder Spitzenlastabdeckung zur Verfügung; auch die Nachrüstung bestehender Kesselsysteme mit dem CPS ist möglich.
Neben dem hohen elektrischen Wirkungsgrad von bis zu 30% (netto) und einer Gesamteffizienz von bis zu 98% bieten Mikrogasturbinen systembedingt eine hohe Verfügbarkeit. Damit ist in vielen Anwendungsfällen eine hohe Verzinsung des eingesetzten Kapitals möglich. Die Wirtschaftlichkeit von Kraft-Wärme-Kopplungssystemen mit Mikroturbinen lässt sich weiter steigern, wenn Fördermöglichkeiten und Rückerstattungen konsequent genutzt werden, etwa der Entfall von EEG-Umlage und Netznutzungsentgelt oder die Rückerstattung der Strom- und Mineralölsteuer.
ORC-Systeme: Zukunftstechnologie zur Stromerzeugung aus Restwärme. Mit seinen ORC-Systemen (Organic Rankine Cycle) bietet Dürr Cyplan eine innovative Technologie zur kostengünstigen Stromerzeugung mit ungenutzter Abwärme aus Verbrennungs- oder Produktionsprozessen. Dabei verdampft die Abwärme ein organisches Arbeitsfluid bereits bei relativ niederen Temperaturen und treibt in einem geschlossenen thermischen Kreislauf einen Generator an. Die zur ORC-Stromerzeugung genutzte Wärme kann dann für weitere Prozesse genutzt werden, etwa zu Heizzwecken.
Nutzbar sind Nieder-und Hochtemperaturquellen mit Niveaus zwischen 90 °C und 800 °C. Dazu zählen zum Beispiel Geothermie, Abwärme aus industriellen Produktionsprozessen, (Biomasse-) Feuerungen, Abluftreinigungsanlagen oder Blockheizkraftwerke und Gasturbinen. Das ORC-Lieferprogramm von Dürr Cyplan umfasst standardisierte Kompaktmodule mit einer elektrischen Leistung von 40 bis 500 kW. Je nach Anlagengröße und Temperaturniveau können BHKW’s mithilfe der ORC-Technik ohne zusätzlichen Brennstoffeinsatz bis zu 10 % mehr Strom erzeugen, in Verbindung mit Gasturbinen sind es sogar bis zu 30% mehr.
Speziell für Anwendungen bei Energieversorgern hat Dürr ein kompaktes ORC-Modul mit Kraft-Wärmekopplungsbetrieb entwickelt, bei dem die Restwärme nach der Stromerzeugung für weitere Heizzwecke zur Verfügung steht. Hierfür wurde Dürr 2013 mit dem Umwelttechnikpreis Baden-Württemberg und dem Nachhaltige Produktion Award auf der Hannover Messe ausgezeichnet. Mit dem KWK-ORC-Modul lassen sich bis zu 20% der Abwärme in Strom umwandeln; 80% der Eintrittsenergie stehen für die nachgeschaltete Wärmenutzung bereit. In einem Biogas-Blockheizkraftwerk der Stadtwerke Groß-Gerau steigert diese Technik die Stromproduktion nur durch Nutzung der BHKW-Abwärme um über 560 MWh oder 7% jährlich. Die nach der Verstromung verbleibende Restwärme mit Temperaturen von bis zu 90 °C dient zur Gebäudeheizung bzw. wird für Trocknungsprozesse in einen benachbarten Kräutertrocknungsbetrieb genutzt.
Die Kompatibilität mit einer Vielzahl unterschiedlicher Abwärmequellen und das breite Temperaturspektrum machen ORC zu einer hochflexiblen Technologie mit vielfältigem Einsatzmöglichkeiten. Die größte Wirkung lässt sich bei Abwärmequellen erzielen, die ganzjährig zur Verfügung stehen.
Interessante Geschäftsmodelle für die Modernisierung bestehender KWK-Anlagen. Eine interessante Option für Energieversorger und Kommunen ist die Modernisierung von KWK-Anlagen nach dem Erreichen der 30.000 Stunden Grenze. Dann kann mit der ORC-Nachrüstung auch das 50%-Re-Investitionskriterium erfüllt werden, wobei 40% auf die ORC-Anlage und 10% auf das BHKW entfallen. Nach der ORC-Ergänzung besteht nicht nur ein erneuter Anspruch auf den 30.000 h KWK Bonus, auch der erzeugte Strom bringt Mehreinnahmen. Durch die Nachrüstung steigt die Stromkennzahl des Gesamtbetriebs um bis zu 20%, auch können abgeschriebene BHKW’s länger betrieben werden. Alternativ können der zusätzliche Strom und die Restenergie für den Eigenbedarf genutzt werden, dies ist zum Beispiel für Betreiber von Klärwerken interessant.
Dürr-Leistungen für Systemintegration und laufenden Betrieb. Neben der Lieferung leistungsfähiger Produkte wie CPS, ORC, Kunststoff-Wärmetauscher und Hochleistungs-Wärmepumpen sorgt Dürr auch für die wirtschaftlich und technisch optimale Einbindung in bestehende Energieversorgungssysteme. Das Dürr-Leistungsprogramm umfasst Beratung und Projektierung bei Neuprojekten, Nachrüstung von Bestandsanlagen, Fernüberwachung, Wartung und Instandhaltung sowie Schulungen.