Die Entwicklung bei der ORC-Technik (Organic Rankine Cycle) schreitet voran. Haben sich große Module in den vergangenen Jahren bereits etabliert, so wird der Einsatz auch bei kleineren Leistungen unter 1 MW möglich "Bis zu 50% der weltweit in der Industrie eingesetzten Energie gehen als Abwärme verloren", konstatiert Ralf Klein, Vorsitzender der Bosch KWK Systeme. Mini orc turbine parts. "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. " Bosch bietet nun eine Anlage für die Verstromung von Abwärme bereits ab einer thermischen Leistung von 500 kW und Vorlauftemperaturen für die ORC-Anlage von 90 °C bis 150 °C an. Die Anlage basiert auf einem thermodynamischen Kreisprozess nach dem Prinzip des Organic Rankine Cycle, kurz ORC: Statt Wasser kommen dabei andere Arbeitsmedien auf Basis organischer Verbindungen zum Einsatz. Boschs Pilotanlage steht bei der Rhein-Main Deponie (RMD) im hessischen Flörsheim.
000 Kilowattstunden Strom. Die evo leistet so durch die Vermeidung von 90 Tonnen Kohlendioxid pro Jahr einen Beitrag zum Klimaschutz und senkt zusätzliche ihre eigenen Energiekosten. "Der Einsatz von Dampfturbinen zur Stromerzeugung ist in großen Dampfanlagen bereits Standard. Mit unserer Turbinentechnologie steht jetzt erstmals eine gewinnbringende und ökologisch nachhaltige Stromerzeugung aus Prozessdampf auch den zahlreichen Betreibern kleinerer Anlagen offen. Turbine ohne Wasserdampf - Das ORC-Verfahren. Wir freuen uns daher sehr, dass unsere Entwicklungsleistung Anerkennung durch die Aufnahme in die erfährt. ", so Dr. Björn Bülten, Geschäftsführer der TURBONIK GmbH.
Die Aufgaben sind jedoch unterschiedlich. Im Kältemittel-Kreislauf einer Kältemaschinen oder Wärmepumpe ist eines der wichtigsten Bauteile der Verdichter (Kompressor), der dampfförmiges Kältemittel aus dem Verdampfer absaugt (Kälteerzeugung) und in den Verflüssiger (Kondensator) zur Wärmeabfuhr fördert. Bei der Kältemaschine wird der kalte Teil genutzt (Verdampferleistung), bei der Wärmepumpe der warme Teil (Verflüssigerleistung). Mini orc turbine engines. Mit ORC-Anlagen wird Wärme von 100 bis 150 °C in elektrischen Strom gewandelt. Dort ist das wichtigste Bauteil die Entspannungsmaschine, meist eine Turbine oder ein Schrauben-Expander. Bei der Wärmepumpe spricht man auch von einer "thermodynamischen Heizmaschine". In Anlehnung an diese Bezeichnung könnte man beim ORC-Prozess von einem "thermodynamischen Stromerzeuger" sprechen. 1970 wurde vom russischen Ingenieur Kalina ein dem ORC-Prozess vergleichbares Verfahren vorgeschlagen, der "Kalina-Prozess". Dieser verwendet ein Ammoniak/Wasser-Gemisch und soll - theoretisch - einen höheren Anlagenwirkungsgrad haben.
Nicht verdampftes Wasser wird vor dem Zurückpressen dann per ORC-Anlage verstromt. Mit der im heißen Wasser vorhandenen Wärmeenergie kann sie noch zusätzlich bis zu 10% Strom erzeugen. In Deutschland sind hydrogeothermische Quellen nicht so heiß, um den Heißdampf "direkt" zu verstromen. Hier wird der ORC-Prozess dann als primäres Kraftwerk eingesetzt, um überhaupt Strom bei Temperaturen um 120 bis 140°C produzieren zu können. Die tiefe Geothermie in Deutschland kann – wie oben bereits angedeutet – aufgrund der "niedrigeren", wirtschaftlich erschließbaren Reservoirtemperaturen von 100 °C bis 200°C nur mittels Sekundärkreislauf verstromt werden. Infrage kommen der Organic Rankine Cycle (ORC) und der Kalina-Prozess. Unter dem Kalinaprozess oder genauer Kalina-Kreisprozess oder Kalina-Cycle Verfahren versteht man ein in den 1970er Jahren vom russischen Ingenieur Alexander Kalina entwickeltes Wärmeaustauschverfahren zur Dampferzeugung, das Wassertemperaturen um 90 Grad nutzen kann. Mini orc turbine.com. So kann schon bei geringeren Bohrtiefen ein Erdwärmekraftwerk betrieben werden.
Silke Köhler hat in der Doktorarbeit "Geothermisch angetriebene Dampfkraftprozesse" an der Helmholtz-Gemeinschaft ORC- und Kalina-Technik verglichen und die Spezifika analysiert. Sie kommt zu dem Schluss, dass im unteren Temperaturbereich, und zwar insbesondere bei Luftkühlung, Kalina-Anlagen Vorteile aufweisen, während ORC-Anlagen im oberen Temperaturbereich bessere Stromausbeuten versprechen. Das Besondere dabei ist, dass die Kalina-Anlagen dem Thermalwasser weniger Wärme entziehen als ORC-Anlagen. Sie wandeln diese Wärme aber mit einem höheren thermischen Wirkungsgrad in elektrische Energie um. Im Gegensatz zu den ORC-Anlagen verschiebt sich bei den Kalina-Anlagen der Punkt der maximalen Leistung mit zunehmender Temperatur der Wärmequelle hin zu höheren Rücklauftemperaturen des Thermalwassers. Dies kann vorteilhaft sein, wenn Abwärme zu Heizzwecken bereitgestellt werden soll. Letztlich spielen aus wirtschaftlicher Sicht die Thermalwassertemperatur und die Art der Kühlung eine wichtigere Rolle als die Entscheidung zwischen ORC- oder Kalina-Anlage, da beide Techniken an die jeweiligen Gegebenheiten angepasst werden können.