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Für Temperaturen unter 90°

ORC-Modul für Biogasanlage

Die ORC-Technologie dient zur Stromerzeugung aus Abfallwärme. Mit einem neuen Modul soll dies auch bei Temperaturen unter 90° möglich sein. Dadurch werde bislang ungenutzte Abfallwärme optimal genutzt.

Die ORC-Technologie zur Stromerzeugung wird bereits seit vielen Jahren unter anderem in Biomassekraftwerken eingesetzt. Bei dieser Technologie wird anstatt Wasser ein organisches Medium bzw. Kältemittel verdampft und über eine Expansionseinheit, ähnlich wie in einem herkömmlichen Kraftwerk, entspannt. Anschließend wird das Kältemittel über die Rückkühlung wieder verflüssigt. Die dabei entstandene mechanische Energie wird über einen Generator zu Strom umgewandelt, welcher zur Eigenstromsubstitution genutzt oder ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden kann.

Um künftig auch die Abwärmepotenziale mit einer Temperatur von unter 90°C zu verstromen, hat die ENVA Systems GmbH ihr selbst entwickeltes ORC-Modul zur Marktreife geführt. Das Herzstück dieses Moduls ist nach Unternehmensangaben ein spezieller Wälzkolbenexpander, der auch im Energiemodul der ENVA eingesetzt wird. Im Vergleich zu herkömmlichen Turbinen erzielt der Wälzkolbenexpander schon bei sehr geringen Verdampfungsdrücken im Arbeitsmedium einen vergleichsweise hohen internen Wirkungsgrad, wie das Unternehmen betont.

“Wirtschaftlich hoch interessant”

In nordrhein-westfälischen Dorsten startet ENVA System nun den Betrieb eines ORC-Moduls an einer Biogasanlage. Das ORC-Modul nutzt Teile der thermischen Energie des Abgasstroms und des Kühlwassers eines Blockheizkraftwerkes. Bereits ab Temperaturen von über 80 Grad Celsius erzeugt der ORC-Prozess elektrischen Strom, berichtet ENVA. Eine weitere Besonderheit des Moduls sei die Möglichkeit, es individuell an unterschiedliche thermische Leistungen anzupassen. Hierdurch werde die optimale Verstromung der bisher ungenutzten Abfallwärme garantiert.

ORC
ENVA Systems GmbH
ENVA Systems GmbH

ORC-Pilotanlage vor der Inbetriebnahme ohne Verkleidung und Isolierung

Für den elektrotechnischen Teil – Steuerung und Einspeisung – des ORC-Moduls werden die Komponenten des weltweit führenden Systemanbieters ABB eingesetzt. Hier wird laut ENVA zum ersten Mal eine Einspeisestation mit FU-Technologie verwendet, die es so bisher in der ORC-Technik nicht gab.

Zu einem späteren Zeitpunkt werde auch die neue Generation der Niederspannungs-Asynchrongeneratoren mit der Effizienzklasse IE4 (International Efficiency Class 4) zum Einsatz kommen, kündigt das Unternehmen an. Durch die Verwendung eines IE4-Aggregates anstelle eines Generators mit niedrigerem Wirkungsgrad könne eine weitere erhebliche Verbesserung der Effizienz erzielt werden, die zu substanzieller Energiegewinnung während der Nutzungsdauer des ORC-Moduls führt.

Laut ENVA wird das komplette ORC-System entweder als montiertes Modul zur Installation in einem Technikraum oder anschlussfertig in einem 20-Fuß-Container zur Außenaufstellung auf dem Betriebsgelände geliefert. Insbesondere die Bauweise und der – im Gegensatz zu herkömmlichen ORC-Prozessen – einfache Aufbau der Anlage würden den Einsatz wirtschaftlich hoch interessant machen, betont ENVA.

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