Bioenergiewettbewerb

Stromerzeugung mit einer ORC-Turbine aus der Abwärme eines Biogas-BHKW

Antragsteller
Georg Frey KG - Bioenergiehof

Standort
88524 Uttenweiler - Dentingen, Landkreis Biberach

Schwerpunkt:
Biogas, Effizienzsteigerung, Innovative Technik

Kurzbeschreibung:
Der landwirtschaftliche Betrieb Georg Frey stellte seinen Betrieb im Jahr 2004 komplett auf Bioenergie um und produziert seit dieser Zeit Biogas, das bisher fast ausschließlich zur Stromproduktion verwendet wird.

Die Biogasanlage, die mit nachwachsenden Rohstoffen betrieben wird, ging 2005 mit 330 kW und einem elektrischen Wirkungsgrad von 38,5 % in Betrieb. 2007 wurde die Anlage auf 500 kW erweitert. Der neue Gasmotor hat einen elektrischen Wirkungsgrad von 40,8 % und einen thermischen von 42,9 %. Die anfallende Wärme kann allerdings nur zu einem geringen Teil durch Eigenverbrauch und Wärmelieferung an drei Wohnhäuser genutzt werden.

Da keine Möglichkeit der Wärmenutzung in der Umgebung vorhanden ist, soll die Abwärme nochmals zur Stromerzeugung genutzt werden. Dabei kommt eine neu entwickelte ORC- Turbine (Organic Rankine Cycle) mit einer Leistung von 60 kW zum Einsatz, in der die Abwärme des BHKW in Strom umgewandelt werden kann. Die Turbinenwelle ist elektromagnetisch gelagert und die Lagerung ist deshalb verschleiß- und reibungsfrei. Zur Stromerzeugung werden bei ORC-Turbinen statt Wasserdampf organische Arbeitsmittel verwendet.

Diese Technik steigert die Wirtschaftlichkeit der Anlage, da die bisher ungenutzte Abwärme mit einem Wirkungsgrad von ca. 11,5 % zur Stromerzeugung genutzt werden kann. Die Effizienz der gesamten Biogasanlage kann dabei um ca. 5 % auf 45,7 % gesteigert werden. Eine Turbine dieser Bauart ist bisher am Markt nicht erhältlich, es handelt sich um die erste Anlage in Baden-Württemberg. Obwohl der Gesamtwirkungsgrad deutlich geringer ist als bei einer guten Wärmenutzung zu Heizzwecken, ist eine Umwandlung der Abwärme in Strom dann sinnvoll, wenn keine Wärmenutzung vor Ort realisiert werden kann.

Fördersumme: bis zu 120.000 Euro. Dabei stammen 60.000 Euro aus Mitteln des Landes und 60.000 Euro aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE).