Abschlussbericht des Verbundprojektes: KompACT - Kompakte Abwärmeverstromung auf Basis des Clausius-Rankine-Prinzips mit Mikro-Dampf-Turbine

Abstract

Im Rahmen des Förderprojektes KompACT wurde ein neues Anlagenkonzept zur Verstromung von bisher ungenutzter industrieller Hochtemperatur-Abwärme im Bereich von 200 bis 2000 kWth anwendungsnah untersucht und anhand von techno-ökonomischen Kriterien optimiert. Zielsetzung des Vorhabens war die Reduzierung der Amortisationsdauer durch Verbesserungen bei den Schlüsselkomponenten Expander und Dampferzeuger im Zusammenspiel mit einer skalierbaren, reproduzierbaren und bauraumoptimalen Systemarchitektur. Innerhalb der Hauptentwicklungsbereiche des Projektes wurde über die Laufzeit ein neuer Zwangsdurchlauf-Dampferzeuger mit 70 % reduziertem Volumen und Masse, eine neue Turbinen- Generatoreinheit, die bis zu 60 % Kosteneinsparung ermöglicht, sowie eine optimierte Systemarchitektur entwickelt, die zu einer Halbierung der Amortisation im Anwendungsfall mit der kleinsten Leistung führt. Höhere Leistungen bringen wirtschaftlich vorteilhaftere Situationen mit sich. Die optimierten Apparate und Nebenaggregate wurden in der MicroRankine Versuchsanlage der TH Nürnberg integriert und untersucht. Als Ergebnis des Vorhabens liegen nun wichtige Erkenntnisse darüber vor, wie das Verfahren genutzt werden kann, um Hochtemperatur-Abwärme aus Industrieprozessen wirtschaftlich in elektrischen Strom und Heizwärme umzuwandeln, um damit künftig einen Beitrag zur Kopplung der Sektoren Strom und Wärme leisten zu können. Weiterführende Optimierungen hinsichtlich dynamischer Betriebsweisen und einer Erweiterung des Verfahrens um Energiespeicher sollen in zukünftigen Projekten untersucht werden. Die Ergebnisse des Projektes tragen zu einem wichtigen Baustein der Energiewende bei und stärken damit den Wirtschaftsstandort Deutschland.

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