Energiewende
Energie nach Maß für den Mittelstand
Während sich der wirtschaftliche Einsatz vorhandener KWK-Technologien zur Prozesswärme-Erzeugung auf Grund ihrer Leistungsdaten bislang auf Großanlagen beschränkte, rücken die Anforderungen kleiner und mittlerer Unternehmen (KMU) mehr und mehr ins Blickfeld.
18.11.2003
Die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), also die kombinierte Erzeugung von Wärme und Strom, ist ein etabliertes Instrument der kostengünstigen,
dezentralen Energieversorgung. Sie leistet gleichzeitig einen wesentlichen Beitrag zur Reduzierung der Kohlendioxid-Emissionen.
Mit Unterstützung der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen "Otto von Guericke" haben Wissenschaftler vom Duisburger Institut für Energie- und Umwelttechnik (IUTA) die Eignung einer neuen Technologie, der Mikro-Gasturbine, für den Einsatz in mittelständischen Unternehmen untersucht. Dabei kommen sie zu viel versprechenden Ergebnissen: Bei elektrischen Leistungen zwischen 30 und 200 kW kann die Mikro-Gasturbine Prozesswärme erzeugen und eignet sich auch als Wärmequelle für Absorptionskälteanlagen. Damit erstrecken sich ihre Einsatzbereiche über betriebliche Anwendungen zur Strom- und Dampferzeugung, beispielsweise in Wäschereien und Brauereien oder zur Trocknung in der Keramikindustrie, bis hin zur KWK in Krankenhäusern, Hotels und Verwaltungsgebäuden. Die Kosten für Anschaffung und Betrieb sind auf Grund weniger Verschleissteile und langer Wartungsintervalle von 4.000 bis 8.000 Betriebsstunden wesentlich geringer als beispielsweise fuer ein Motorheizkraftwerk.
Grundsätzlich gilt für jede KWK-Anlage: Erst hohe Laufzeiten bei einem hohen Nutzungsgrad machen ihren Betrieb wirtschaftlich. Es liegen nur dann günstige Voraussetzungen vor, wenn das ganze Jahr über ein gleichzeitiger Strom- und Wärmebedarf besteht. Der durchschnittliche Mindeststromverbrauch (Grundlast) eines KMU erlaubt den permanenten Betrieb einer Anlage mit einer elektrischen Leistung von 50 bis 200 kW. Die gleichzeitig erzeugte Wärme muss aber auch genutzt werden, und zwar nicht nur im Winter, um beispielsweise den Raumwärmebedarf zu decken, sondern das ganze Jahr über als Prozesswärme von mehr als 120 Grad Celsius, beispielsweise zur Dampferzeugung für die jeweilige Produktion.
Die bislang verfügbaren Technologien decken diesen Bedarf nur unzureichend ab. Die Nutzwärme von Motorheizkraftwerken liegt in der Regel unter 100 Grad Celsius, so dass sie nicht als Prozesswärme und damit nicht über den Winter hinaus verwendbar ist. Demgegenüber erzeugen Gasturbinen zwar Prozesswärme, aber ihre elektrischen Leistungen lagen bisher bei 1.000 kW und mehr. Dies entspricht bei vielen KMU der maximal bezogenen Leistung und nicht der Grundlast. Mit der neuen Technologie der Mikro-Gasturbine hat sich nun das Einsatzspektrum verschoben.
dezentralen Energieversorgung. Sie leistet gleichzeitig einen wesentlichen Beitrag zur Reduzierung der Kohlendioxid-Emissionen.
Mit Unterstützung der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen "Otto von Guericke" haben Wissenschaftler vom Duisburger Institut für Energie- und Umwelttechnik (IUTA) die Eignung einer neuen Technologie, der Mikro-Gasturbine, für den Einsatz in mittelständischen Unternehmen untersucht. Dabei kommen sie zu viel versprechenden Ergebnissen: Bei elektrischen Leistungen zwischen 30 und 200 kW kann die Mikro-Gasturbine Prozesswärme erzeugen und eignet sich auch als Wärmequelle für Absorptionskälteanlagen. Damit erstrecken sich ihre Einsatzbereiche über betriebliche Anwendungen zur Strom- und Dampferzeugung, beispielsweise in Wäschereien und Brauereien oder zur Trocknung in der Keramikindustrie, bis hin zur KWK in Krankenhäusern, Hotels und Verwaltungsgebäuden. Die Kosten für Anschaffung und Betrieb sind auf Grund weniger Verschleissteile und langer Wartungsintervalle von 4.000 bis 8.000 Betriebsstunden wesentlich geringer als beispielsweise fuer ein Motorheizkraftwerk.
Grundsätzlich gilt für jede KWK-Anlage: Erst hohe Laufzeiten bei einem hohen Nutzungsgrad machen ihren Betrieb wirtschaftlich. Es liegen nur dann günstige Voraussetzungen vor, wenn das ganze Jahr über ein gleichzeitiger Strom- und Wärmebedarf besteht. Der durchschnittliche Mindeststromverbrauch (Grundlast) eines KMU erlaubt den permanenten Betrieb einer Anlage mit einer elektrischen Leistung von 50 bis 200 kW. Die gleichzeitig erzeugte Wärme muss aber auch genutzt werden, und zwar nicht nur im Winter, um beispielsweise den Raumwärmebedarf zu decken, sondern das ganze Jahr über als Prozesswärme von mehr als 120 Grad Celsius, beispielsweise zur Dampferzeugung für die jeweilige Produktion.
Die bislang verfügbaren Technologien decken diesen Bedarf nur unzureichend ab. Die Nutzwärme von Motorheizkraftwerken liegt in der Regel unter 100 Grad Celsius, so dass sie nicht als Prozesswärme und damit nicht über den Winter hinaus verwendbar ist. Demgegenüber erzeugen Gasturbinen zwar Prozesswärme, aber ihre elektrischen Leistungen lagen bisher bei 1.000 kW und mehr. Dies entspricht bei vielen KMU der maximal bezogenen Leistung und nicht der Grundlast. Mit der neuen Technologie der Mikro-Gasturbine hat sich nun das Einsatzspektrum verschoben.
Quelle: idw
