Abwärme nutzen – Effizienz erhöhen

Das Projekt „RaCiA – Rankine Cycle für industrielle Abwärmen“ der Forschung Burgenland soll die Industrie dabei unterstützen, Prozess-Abwärme vermehrt zu nutzen.

Die Nutzung von Abwärme, insbesondere durch Verstromung, gewinnt zunehmend an Bedeutung für die Steigerung der Energie-Effizienz und die Reduktion von Treibhausgasen. Das Projekt „RaCiA – Rankine Cycle für industrielle Abwärmen“ soll die Industrie dabei unterstützen, Prozess-Abwärme vermehrt zu nutzen.

Es gibt eine Reihe von Konzepten und Anlagen zur Abwärme-Verstromung, die nach dem Prinzip der Wärmekraftmaschine funktionieren, wie etwa Dampfkraft- und ORC- Prozesse oder Stirling- Motoren. Dennoch ist die breite Umsetzung der Abwärme- Nutzung durch Verstromung in der Industrie noch nicht in Schwung gekommen.

Das von der Forschung Burgenland und dem wissenschaftlichen Projektpartner Technisches Büro Dr. Beckmann durchgeführte Sondierungsprojekt zielt darauf ab, die Energieeffizienz durch die Verstromung bisher ungenutzter, im besten Fall erneuerbarer, Low-Exergy-Quellen zu steigern. Entwickelt wurde ein neuartiger Dampfprozess zur Verstromung von Abwärme mit niedrigen Temperaturniveau zwischen 140 °C und 550°C. Das patentierte Verfahren verwendet das Prozessmedium Wasser und basiert auf einer dreistufigen Flash-Verdampfung. Das Prozessdesign ermöglicht das Einbinden von Niedertemperatur- Abwärme auf unterschiedlichem Temperaturniveau.

Auf Basis von thermodynamischen Simulationen (Simulationssoftware IpsePro und EES) und einer ökologischen Bewertung (Software zur Ökobilanzierung GaBi) wurde der neuartige Prozess optimiert und mit State-of-the-Art Prozessen verglichen. Das Ergebnis zeigt deutliche Vorteile des neuartigen Prozesses gegenüber Vergleichsprozessen (z.B. ORC- Prozess) sowohl in Effizienz als auch in ökologischer Sicht. So konnte z.B. die durch den neuartigen Prozess erzeugte Stromproduktion bei gleichen Prozessbedingungen der Abwärmequelle im Vergleich zu einem herkömmlichen ORC- Prozess um 29%relativ gesteigert werden.

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