Abstract

Obwohl ORC (Organic Rankine Cycle) -Anlagen auf einer etablierten Technik basieren, zeigt sich aus den Erfahrungen bestehender geothermischer Niedertemperatur-Kraftwerke, dass bei der Auslegung und beim Betrieb noch verschiedene Herausforderungen und Optimierungspotenziale bestehen. Spezielle Anforderungen an die ORC-Technik bestehen unter anderem durch die Wärmequelle Thermalwasser und das sehr niedrige Temperaturniveau der Stromerzeugung. Bei Thermalwasser handelt es sich meist um ein komplexes Fluidgemisch, welches von Standort zu Standort variiert und meist nur relativ ungenau für die Auslegung charakterisiert wird bzw. werden kann. Die genaue Kenntnis der Thermalwasserei-genschaften ist jedoch eine wichtige Voraussetzung für einen nachhaltigen und effizienten Betrieb der Anlage. In Bezug auf das niedrige Temperaturniveau der Stromerzeugung ist zu beachten, dass einerseits zwar möglichst geringe Temperaturdifferenzen zwischen Thermal-wasser und Arbeitsmittel sowie Arbeitsmittel und Kühlmedium erforderlich sind, um die Exergie-Verluste gering zu halten. Andererseits bedingen geringe Temperaturdifferenzen aber vergleichsweise große Wärmeübertragerflächen und damit auch höhere Druckverluste. Auf der kalten Seite ist die Senkung der unteren Prozesstemperatur meist mit einem erhöhten Eigenstrombedarf bedingt durch den Betrieb eines Nasskühlturms oder eines luftgekühlten Kondensators verbunden. In Bezug auf die Auswahl geeigneter Komponenten ist zudem die Beurteilung der Effizienz im Hinblick auf das Gesamtsystem nicht immer eindeutig, insbesondere weil geothermische Anlagen aufgrund des natürlichen Reservoirverhaltens und veränderlicher Umgebungsbedingungen oftmals außerhalb des Auslegungspunkts betrieben werden. Im Rahmen des Vortrags soll das Anlagenkonzept des geothermischen Forschungskraftwerks am Standort Groß Schönebeck sowie das Vorgehen bei der Anlagenplanung und die bestehenden Forschungsziele näher erläutert werden. Die Fertigstellung des Forschungskraftwerks ist für Ende 2011 geplant.

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