: Innovation macht aus Abwärme Strom

17.10.2014 – Die Abwärme von Blockheizkraftwerken wird fast immer ungenutzt in die Umwelt entlassen. Doch ein neuartiges Modul, das die sogenannte ORC-Technik (Organic Ranine Cycle) nutzt, kann diese sonst sinnlos verpuffte energiereiche Wärme in nützlichen Strom umwandeln. Das Start Up Orcan Energy aus München hat hierfür den thermischen Nachverstromer namens „ePack“ entwickelt.

Denn die Temperatur von Abwärme aus Blockheizkraftwerken ist zu niedrig, um eine Dampfturbine zur Stromerzeugung anzutreiben. Das Modul ePack jedoch arbeitet bereits zuverlässig bei Temperaturen zwischen 300 und 500 Grad Celsius. Die Münchner ersetzen Wasser durch eine organische Flüssigkeit, die bereits bei relativ niedrigen Temperaturen verdampft. Das unter hohem Druck stehende Fluid wird nun über einen Schraubenverdichter entspannt. Dabei ermöglicht die Expansionsenergie mechanische Arbeit, die einen Generator zur Stromproduktion antreibt. Das organische Fluid kühlt abschließend über einen Tischkühler ab und wird wieder flüssig. Der geschlossene Kreislauf kann von Neuem beginnen. Die Technik bewirkt einen sehr hohen Umweltnutzen, da keine Energie vergeudet wird. Zudem erhöht der zusätzlich anfallende Strom die Rentabilität der Anlage.

Eine der bislang noch wenigen Anlagen, die diese interessante Innovation einsetzen, ist die Biogasanlage Hiltpoltstein im Landkreis Forchheim in Oberfranken. In ihr wird Biomasse wie Wildblumenanbau, Gülle und Mist zu Strom und Wärme verarbeitet. In einem Nassfermenter wird die energiereiche Biomasse, welche von Landwirten aus der Region geliefert wird, von Bakterien unter Luftausschluss in Gärrest und Biogas getrennt. Die Gärreste holen die Landwirte wieder ab, um sie als organischen Dünger und somit als Ersatz für Mineraldünger zu verwenden. Dadurch wird das Grundwasser entlastet und eine Bodenversauerung verhindert.

Das Biogas wird aufgefangen und in zwei Blockheizkraftwerken unter Kraft-Wärme-Kopplung zu elektrischem Strom und Wärme verarbeitet. Die elektrische Gesamtleistung der Kraftwerke beträgt 605 kW. Die dadurch produzierte Jahresstrommenge von 4.400.000 kWh wird in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Die Jahresmenge der hergestellten Wärme von 5.000.000 kWh wird direkt vor Ort genutzt und versorgt in Hiltpoltstein unter anderem Schule, Kindergarten und Turnhalle, aber auch private Haushalte mit günstiger Nahwärme. Betreiber ist die Bioenergie Hiltpoltstein GmbH & Co. KG, eine Tochter der NATURSTROM AG, die 1998 als bundesweit agierender, unabhängiger Ökostromversorger gegründet wurde.

Die Biogasanlage Hiltpoltstein ist bislang eines der wenigen Kraftwerke, bei denen aus Maschinenabwärme der Blockheizkraftwerke Strom entsteht. Dabei ist das Potenzial in Deutschland riesig: Laut dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ließe sich bundesweit eine bislang verschwendete Abwärmemenge von rund 100 Milliarden Kilowattstunden nutzen. rr