Bei vielen etablierten thermischen Prozessen in der Industrie, aber auch bei den neuen motorischen Kraftwerken, fällt viel ungenutzte Abwärme an. Schätzungen zufolge gehen weltweit so mehr als 50 Prozent der gesamten eingesetzten Primärenergie verloren. Die Reduzierung dieser Verluste sei eine „wesentliche Voraussetzung für den Umstieg auf ein klimaneutrales Energiesystem mit hohen Anteilen an erneuerbaren Energien“, heißt es bei der TH Nürnberg.
Die Arbeitsgruppe für Dezentrale Energiewandlung und Speicherung der TH Nürnberg um Prof. Frank Opferkuch hat nach Angaben der Hochschule bereits im Vorfeld Analysen am Nuremberg Campus of Technology durchgeführt. „Unsere Versuche an einer eigens dafür aufgebauten Anlage ergaben, dass Dampfturbinen und der damit verbundene Dampfprozess ein hohes Potential für das Nutzungsfeld der prozessnahen und nachhaltigen Abwärmeverstromung haben“, sagt Opferkuch.
Für dezentrale Energiewende vor allem kleinere, flexiblere Anlagen benötigt
Der Ansatz sei zwar „vom Grundprinzip her nicht neu“, aber die Technologie dafür wurde in den letzten Jahren nur für Anwendungen in großen, zentralen Kraftwerken optimiert. „Mit der Umstellung auf erneuerbare Energien wird unser Energiesystem in Zukunft allerdings vermehrt aus dezentralen Einheiten aufgebaut sein. Dazu werden vor allem kleinere, flexiblere Anlagen benötigt, an deren Entwicklung wir jetzt arbeiten.“
Für die Abwärmeverstromung in einem nachhaltigen Dampfprozess fehlten derzeit vor allem die modernen, kosteneffizienten Schlüsselkomponenten, wie Mikro-Dampfturbinen und kompakte Dampferzeuger, aber auch die erforderliche wartungsarme Systemarchitektur. Die Arbeitsgruppe um Prof. Opferkuch werde sich in den nächsten drei Jahren, gemeinsam mit weiteren Forschungseinrichtungen und diversen Technologieunternehmen dieser Entwicklung widmen.