(s)-CO2-Prozesse zur Abwärmenutzung

Abwärmenutzung, insbesondere durch Verstromung, ist heute ein wichtiges Thema zur Energieeffizienz- steigerung und Treibhausgasreduktion. Energierückgewinnungsanlagen, die nach dem Prinzip der Wärmekraftmaschine funktionieren, wie Dampfkraft- und ORC-Prozesse, Stirlingmotoren usw. wurden hierfür entwickelt und stehen teilweise schon seit geraumer Zeit zur Verfügung. Trotzdem ist die breite Umsetzung der Abwärmenutzung durch Verstromung in der Industrie erst im Anfangsstadium. Der (s)CO2-Prozess kann dazu beitragen die Elektrizitätserzeugung aus Abwärme zu vereinfachen (wesentlich kleinere Abmessungen der Maschinen, nicht brennbares Arbeitsmedium…).

Das vorgeschlagene Konzept basiert auf einem geschlossenen Gasturbinenkreislauf mit superkritischem CO2 als Arbeitsmedium oder auf dem superkritischen Clausius Rankine-Prozess, bei dem von einer Kondensation des Arbeitsmediums ausgegangen wird. Diese Innovation zielt auf höhere Stromausbeute, Einfachheit und Kosteneffizienz. Es darf erwartet werden, dass diese Technologie auch in anderen Anwendungsfeldern zum Einsatz kommen wird, derzeit laufen weltweit intensive Bemühungen diesem Prozess zum Durchbruch zu verhelfen.

Thermodynamische Variantenstudien und Optimierungen unter Mitwirkung des Zementwerk-Betreibers sollen zu belastbaren Auslegungen und Vorteilen führen und den Bedarf der weitergehenden industriellen Forschung festlegen.

Angestrebt werden Erkenntnisse über das validierte Design-Konzept für den beschriebenen Prozess, gesicherte Aussagen über Effizienzsteigerung und Wirtschaftlichkeit, sowie über die Beschaffbarkeit der Komponenten. Konkrete Rahmenbedingungen für weitere industrielle Forschung und letztlich über die sinnvolle Vermarktung runden das Ergebnis ab.

Dieses Sondierungsprojekt dient als Vorbereitung weiterführender Projekte welche die Errichtung einer sCO2-Versuchsanlage betreffen. Der Industriepartner „Zementwerk Hatschek“ gehört zur Rohrdorfer Gruppe, einem sehr innovativen Zementhersteller, der europaweit das erste Abwärmekraftwerk in Kombination mit dem Zementherstellungsprozess betreibt.