EN3 Energiewandlungssysteme: effizient - innovativ - richtungsweisend

Strom aus Abwärme

Prinzip des Dampfkraftprozesses

Die Abwärme von Energiesystemen oder industriellen Prozessen kann häufig durch einen nachgeschalteten Dampfkraftprozess genutzt werden. Dieser Prozess ist eine bewährte Technologie bei großen Stromerzeugungsanlagen. In der Regel wird Wasser als Arbeitsfluid (CRC-Technik) eingesetzt. Zunehmend kommen auch organische Fluide (ORC-Technik) zum Einsatz.

Prinzip des Dampfkraftprozesses

Im Dampfkraftprozess wird das Fluid in einem Dampferzeuger (1) aus zuvor gereinigtem und aufbereitetem Wasser erzeugt. Vom Dampferzeuger aus strömt der Dampf über Rohrleitungen in den Expander (2), wo er einen Teil seiner zuvor aufgenommenen Energie als technische Arbeit abgibt. An den Expander ist ein Generator angekoppelt, der die mechanische Arbeit in elektrische Leistung umwandelt. Anschließend strömt der entspannte Dampf in den Kondensator (3), wo er durch Wärmeübertragung an die Umgebung kondensiert und sich als Flüssigkeit an der tiefsten Stelle des Kondensators sammelt. Über die Speisepumpe (4) wird diese erneut dem Dampferzeuger zugeführt.

Der große Vorteil dieses Prozesses ist die Flexibilität hinsichtlich der Wärmequelle. Neben Abwärme kann auch Wärme, die z.B. durch nachwachsende Rohstoffe (Biogas, Bioethanol, Holz) oder solarthermische und geothermische Anlagen erzeugt wird, als Wärmequellen genutzt werden. Dadurch wird die Effizienz der Energieumwandlung deutlich verbessert bzw. Energie kann CO2-neutral und witterungsunabhängig erzeugt werden.