{"id":24779,"date":"2023-09-30T10:32:29","date_gmt":"2023-09-30T08:32:29","guid":{"rendered":"https:\/\/www.dbu.de\/projektdatenbank\/26032-01\/"},"modified":"2023-09-30T10:32:32","modified_gmt":"2023-09-30T08:32:32","slug":"26032-01","status":"publish","type":"projektdatenbank","link":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/projektdatenbank\/26032-01\/","title":{"rendered":"Stromerzeugung aus der Abw\u00e4rme von Glasschmelzen &#8211; Entwicklung und erster Einsatz eines optimierten Prototypen"},"content":{"rendered":"<p>Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n<p>Die Machbarkeit einer effizienten Stromerzeugung mit einem ORC (engl.: Organic Rankine Cycle, \u00fcbersetzt: Organischer Rankine Prozess) soll mit einem Prototypen demonstriert werden, der Basis f\u00fcr eine Serienproduktion ist.<\/p>\n<p>Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenGrundlegende Umr\u00fcstungen und Neuauslegungen der W\u00e4rmetauscher und der Turbine.<br \/>\nPr\u00e4zise Messungen der Prozessparameter, um das Optimierungspotenzial f\u00fcr eine Serie zu erfassen und aussch\u00f6pfen zu k\u00f6nnen.<\/p>\n<p>Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n<p>Die Anlage l\u00e4uft seit 14. Juli 2011 bis auf schwingungsbedingte Ausf\u00e4lle (Schwingungen am Generator bzw. Turbine, die trotz mehrfacher Auswuchtungen noch nicht abgestellt sind) stabile, aber immer noch weit unter der erwarteten elektrische Netto-Leistung von 520 kW. Es wurde seit dem letzten Zwischenbericht vom November 2011 keine weitere Leistungssteigerung erreicht. Die maximale erreichte elektrische Bruttoleistung betr\u00e4gt 394 kW (entsprechend ca. 344 kW netto).<br \/>\nMit Datum 7. Februar 2012 betr\u00e4gt die bisher eingespeiste Strommenge 1.678.363 kWh.<br \/>\nAufgrund der in der jetzigen Anlagenkonstellation fehlenden Leistung, bzw. der zu geringen Jahresarbeit, wurde die Anlage noch nicht abgenommen. Es wird eine Abnahme mit M\u00e4ngeln vorbereitet und die Anlage dann mit Minderleistung weiter betrieben.<br \/>\nDer Anlagenbauer\/Generalunternehmer (GU) GMK argumentiert, dass die Abgaszusammensetzung der Glasschmelze nicht vertragskonform ist und dass die abweichende Zusammensetzung Auswirkungen auf die W\u00e4rme\u00fcbertragung hat. Dies ist nicht stichhaltig, da durch den T\u00dcV Nord eine ausgekoppelte Abgasw\u00e4rme von 2.624 kW nachgewiesen wurde und bei manuell frisch gereinigtem Kessel der nachgeschaltete Prozess aber selbst unter diesen optimalen Bedingungen nicht die vertragliche Leistung erbringt. Das zur Kl\u00e4rung dieser Fragen gemeinsam von GMK und UAC beauftragte T\u00dcV Gutachten wird von GMK nicht anerkannt.<br \/>\nAuf Grund der Tatsache, dass auch nach Grundreinigung des Kessels und der Rohrleitung die Anlage bei weitem nicht auf die Sollleistung kommt, sind wir sicher, dass der Generalunternehmer GMK uns einen nicht vertragskonformen Kessel, sowie eine nicht entsprechend den Auslegungsparametern funktionierende Anlage geliefert hat. Weiterhin werden im origin\u00e4ren ORC-Kreis durch noch nicht gekl\u00e4rte technische Probleme die seitens GMK zugesagten 20 % Wirkungsgrad nicht erreicht.<br \/>\nGMK seinerseits verteidigt sich mit der Behauptung, das Abgas enthielte zu wenig Energie (wahr ist, dass die Feuchte geringer und der Volumenstrom etwas gr\u00f6\u00dfer sind als der Auslegungsfall, ein ausreichend dimensionierter Kessel m\u00fcsste das aber abfangen), die Abgaszusammensetzung sei der Grund f\u00fcr die schlechte W\u00e4rme\u00fcbertragung und dass zu viel Staub im Abgas sei (wahr ist, dass der Auslegungsfall 10 mg\/m\u00b3 um den Faktor zwei \u00fcberschritten wird &#8211; also bis 20 mg\/m\u00b3 &#8211; was aber genehmigungskonform ist (BImSch-Genehmigung nach 4. BImSchV; Bescheid vom 22.1.2007)). <\/p>\n<p>Die urspr\u00fcngliche Wirtschaftlichkeitsberechnung geht bei den bisher erreichten Parametern nicht auf, zumal f\u00fcr den langfristigen Betrieb der Anlage weitere Investitionen anstehen.<\/p>\n<p>\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n<p>\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation haben noch nicht stattgefunden. Das Interesse am Markt ist sehr wohl vorhanden. Trotz aller Probleme steht der Kunde Gerresheimer weiter zu der Aussage, drei weitere Anlagen bauen und im Contracting betreiben lassen zu wollen.<br \/>\nEin Fachartikel ist in Vorbereitung, vorgesehen f\u00fcr ein Journal wie BWK o. \u00e4.<\/p>\n<p>Fazit<\/p>\n<p>Es konnte mit dem gef\u00f6rderten Projekt belegt werden, dass industrielle Abw\u00e4rme aus Glash\u00fctten oder vergleichbaren Industrien mit dem Temperaturniveau 350 bis 400 \u00b0C ohne weiteren Prim\u00e4renergietr\u00e4ger-Einsatz verstromt werden k\u00f6nnen. Es konnten wertvolle Kenntnisse f\u00fcr die Standardisierung solcher Anlagen gewonnen werden, dies gilt sowohl f\u00fcr den Kesselbau als auch f\u00fcr Rohrleitungsf\u00fchrung, Turbine, Generator und R\u00fcckk\u00fchl- \/ Kondensationstechnik ohne hohe Wasserverluste.<br \/>\nDie avisierten Wirkungsgrade in Gr\u00f6\u00dfenordnung von 20 % (Netto-Strom\/ausgekoppelte W\u00e4rme) konnten nicht erreicht werden und sind beim aktuellen Stand der Technik offenbar zu ambitioniert, der Betreiber wird auf eigene Kosten w\u00e4hrend des Regelbetriebes eine Wirkungsgradoptimierung anstreben. Durch die gestiegenen Strompreise k\u00f6nnen solche Anlagen k\u00fcnftig trotz des verminderten Wirkungsgrades wirtschaftlich sein.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Die Machbarkeit einer effizienten Stromerzeugung mit einem ORC (engl.: Organic Rankine Cycle, \u00fcbersetzt: Organischer Rankine Prozess) soll mit einem Prototypen demonstriert werden, der Basis f\u00fcr eine Serienproduktion ist. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenGrundlegende Umr\u00fcstungen und Neuauslegungen der W\u00e4rmetauscher und der Turbine. 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