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May 22, 2023

Biomasse

Eine der weltweit größten biomassegespeisten ORC-Anlagen (Organic Rankine Cycle).

Eine der weltweit größten biomassegespeisten ORC-Anlagen (Organic Rankine Cycle) bereitet sich auf die Inbetriebnahme vor. Das italienische Unternehmen Turboden bereitet die Inbetriebnahme eines 8-MW-Kraftwerks in Athens, Maine, vor, das Maine Woods Pellet Co. beim Betrieb einer Pelletproduktionsanlage unterstützen wird. Das Projekt soll voraussichtlich im März 2016 starten.

Laut Mitsubishi Heavy Industries (MHI), das 255 ähnliche Anlagen in 32 Ländern in Betrieb genommen hat, handelt es sich bei ORC um eine Technologie zur kombinierten Erzeugung von Wärme und Strom (KWK) aus verschiedenen erneuerbaren Quellen. Da es Lösungen im Bereich von 300 kW bis 15 MW bietet, eignet es sich besonders für die dezentrale Erzeugung. Es kann eine Reihe von Biomasse-Brennstoffen nutzen, darunter Holz, getrockneter Klärschlamm, Grünschnitt und andere organische Abfallstoffe.

Turboden, das 2009 von UTC Pratt & Whitney Power Systems übernommen wurde – einem Unternehmen, das wiederum 2013 von MHI übernommen wurde – sagt, dass ORC erhebliche Vorteile gegenüber Dampfturbinen bietet. Einer der Schlüsselfaktoren für den Erfolg der ORC-Technologie ist die Fähigkeit, sich einfach und schnell an Lastschwankungen anzupassen. ORC-Anlagen weisen im Vergleich zu herkömmlichen Dampf-Rankine-Zyklusanlagen auch geringere Enthalpieabfälle auf, sie müssen nicht überhitzt werden und es besteht keine Gefahr der Schaufelerosion. Auch die Betriebs- und Wartungskosten sind geringer, da ORC-Anlagen ein nicht oxidierendes Arbeitsmedium verwenden und vollständig automatisch arbeiten.

Das Maine ORC-System nutzt Holzreste aus Entrindungs- und Zerkleinerungsarbeiten. Der Turbogenerator nutzt den Wärmeträger – in diesem Fall Thermoöl –, um ein geeignetes organisches Arbeitsmedium im Verdampfer vorzuwärmen und zu verdampfen. Der Flüssigkeitsdampf treibt die Turbine an, die über eine elastische Kupplung direkt mit dem elektrischen Generator verbunden ist. Der Abgasdampf strömt durch den Regenerator und erhitzt dort die organische Flüssigkeit. Der Dampf wird dann im Kondensator kondensiert. Die organische Flüssigkeit wird schließlich zum Regenerator und dann zum Verdampfer gepumpt, wodurch die Abfolge der Vorgänge im geschlossenen Kreislauf abgeschlossen ist.

Etwa 245,8 MW der installierten Basis von Turboden nutzen Holzbiomasse. Der Großteil der KWK-ORC-Anlagen von Turboden wurde zwischen 2005 und 2010 in Europa installiert, hauptsächlich in Deutschland, gefolgt von Italien, Österreich, Lettland und Spanien. Das Unternehmen erkundet jedoch auch den nordamerikanischen Markt, der nach eigenen Angaben über ein großes Biomassepotenzial und langjährige Erfahrung mit Thermalölsystemen verfügt.

Im Januar 2015 nahmen zwei 2 x 13-MW-Biomasseanlagen den kommerziellen Betrieb in den Sägewerken Fraser Lake und Chetwynd des Holzproduktunternehmens West Fraser in British Columbia auf (Abbildung 5). Diese Projekte übertragen die Wärme des Rauchgases aus der Biomasseverbrennung in einem geschlossenen Kreislaufsystem zur ORC-Anlage, die thermische Energie in Strom umwandelt. Über Verdunstungskühltürme wird die Abwärme anschließend an die Umgebung abgegeben.

5. Organischer Kreislauf. Das italienische Unternehmen Turboden, eine Tochtergesellschaft von Mitsubishi Heavy Industries, bereitet die Inbetriebnahme einer biomassegespeisten 8-MW-Bio-Rankine-Cycle-Anlage in Maine für Maine Woods Pellet Co. vor. Mit freundlicher Genehmigung von Turboden

—Sonal Patel, Mitherausgeber

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