Viel Strom aus wenig Dampf
Die Mikro dampfturbinen von Turbonik
Die
Mehr Effizienz für
dampf
Dampfturbinen für das 21. Jahrhundert
Effizienz ist der Schlüssel für nachhaltigen Erfolg. Im unternehmerischen Bereich bedeutet das, alle verfügbaren Ressourcen bestmöglich einzusetzen. Mit den Mikro-Dampfturbinen (MDT) von TURBONIK holen dampfnutzende Unternehmen jetzt das Maximum aus ihrem Dampf. Wirtschaftlich, zuverlässig und ökologisch. Denn die MDT ermöglichen erstmals die rentable Eigenstromerzeugung im Leistungsbereich bis 300 kWel bereits aus wenig Dampf. Die MDT bieten sich an für die Nutzung in unterschiedlichen Branchen und können dort überall auf die jeweiligen Anforderungen angepasst werden. Ihre kleine Baugröße und das geringe Gewicht machen sie auch für Betriebe mit wenig Platz zu einer attraktiven Lösung. Erfahren Sie, wie Sie Ihren Dampf optimal nutzen und Ihre jährlichen Energiekosten dauerhaft senken. Machen Sie Ihr Unternehmen mit dem bereits vorhandenen Dampfpotenzial unabhängiger von Energieversorgern und steigenden Strompreisen. So geht wirtschaftlicher Klimaschutz durch Stromerzeugung aus kleinen Dampfmengen.
Effiziente Stromerzeugung auf kleinstem Raum durch hohen Wirkungsgrad
TURBONIK hat die Dampfturbine fit gemacht für das 21. Jahrhundert. Bei den MDT handelt es sich um die effizientesten Dampfturbinen in ihrem Leistungsbereich. Bei gleichem Brennstoffeinsatz lassen sich mit ihnen bis zu 40 Prozent mehr Strom erzeugen als mit vergleichbaren Dampfturbinen. Mit ihrer elektrischen Leistung von bis zu 300 kW erzeugen die MDT bedarfsgerecht und zuverlässig eine Strommenge von bis zu 2,4 GWh pro Jahr in energieeffizienter Kraft-Wärme-Kopplung. Das entspricht dem Jahresverbrauch von rund 500 Vier-Personen-Haushalten und benötigt wird dafür im Wesentlichen nicht mehr als die Standfläche einer Euro-Palette plus Schaltschrank. Auf diese Weise lassen sich die MDT auch in gewachsenen Dampfanlagen mit räumlich begrenzten Aufstellmöglichkeiten optimal einsetzen und sind für den Betrieb an industrieüblichen Sattdampfkesseln geeignet. Die Realisierung besonders hoher Drehzahlen erlaubt dabei die außergewöhnlich kompakte Bauweise ihrer drehenden Komponenten. Generator und Turbinenlaufrad sind als Dampfturbosatz auf einer Welle direkt gekoppelt. Der Einsatz eines verlustbehafteten Getriebes entfällt. Im Vergleich zu konventionellen Dampfturbinen sparen die TURBONIK-Mikro-Dampfturbinen 50 Prozent an Material ein, weshalb aufgrund des geringen Gewichts für ihre Aufstellung keine speziellen Fundamente erforderlich sind. Dadurch sind die MDT nahezu überall einsetzbar. Sie können vor Ort einfach installiert und in die bestehende Infrastruktur integriert werden.
Parallel zur Mikro-Dampfturbine kommen überdies konventionelle Dampfregelventile als Bypass zum Einsatz, sodass die Dampfversorgung der Produktion unabhängig vom Betrieb einer MDT zu 100 % sichergestellt ist. Oftmals können dazu die vorhandenen Ventile bzw. Regelstrecken direkt weitergenutzt werden. Die reibungslose Installation und Inbetriebnahme der Turbinen inkl. Ventile und Verrohrung bieten wir selbstverständlich und in Zusammenarbeit mit qualifizierten Partnern aus dem Anlagenbau mit an. Mit den MDT120 / 120s, MDT 180 und MDT300 können wir individuell auf unterschiedliche Kundenanforderungen reagieren und entsprechend passgenau und kostenoptimiert Strom von rund 30 kW bis 300 kW pro Turbine erzeugen.
- Bis 300 kW Strom erzeugen pro Turbine
- Standfläche einer Euro-Palette
- Bis zu 40 % mehr Strom bei gleichem Brennstoffeinsatz
- Komplett ölfrei durch Wasserschmierung
- Mehr Unabhängigkeit von Energieversorgern
- Amortisation ab 2 Jahren
- Kurze Anfahrtzeiten und vollautomatischer Betrieb
RESSOURCEN
CO₂-Vermeidung durch effektive Brennstoffnutzung
Aktiver Klimaschutz ist längst nicht mehr nur ein Schlagwort, sondern in den letzten Jahren zu einem integralen Bestandteil unseres alltäglichen Lebens geworden. Sowohl im privaten als auch im unternehmerischen Bereich wird die Umsetzung der erforderlichen Maßnahmen jedoch häufig durch den dafür notwendigen hohen Aufwand und die Entstehung erheblicher Kosten gebremst. Umso wichtiger sind wirkungsvolle Lösungen, die sich einfach und kostengünstig umsetzen lassen. TURBONIK bietet mit seinen Mikro-Dampfturbinen dampfnutzenden Betrieben die Möglichkeit, Druckreduzierungen von kleinen Dampfmengen für eine wirtschaftliche Stromerzeugung zu nutzen und auf diese Weise brennstoffabhängig mehr als 600 Tonnen CO₂ pro Jahr zu vermeiden. Wird der eingesetzte Dampf zudem mit Erdgas oder klimafreundlicher Biomasse erzeugt, ergibt das zudem eine entsprechende Verdrängung von Kohlestrom aus dem Netz. Auch beim Design der Turbine selbst spielt Nachhaltigkeit eine große Rolle: Die MDT sind vollständig ölfrei. TURBONIK setzt auf eine umweltfreundliche Wasserschmierung der Lager, die weltweit erstmalig bei Dampfturbinen zum Einsatz kommt. Damit entfällt nicht nur der Aufwand für regelmäßige Ölwechsel, sondern auch für die Umsetzung kostenintensiver Umweltschutzmaßnahmen.
*Durch Eigenerzeugung wird Strombezug aus dem Netz verdrängt. Die rechnerischen Einsparungen ergeben sich aus der Differenz der CO₂-Mengen, die bei Netzbezug entstehen würden und den brennstoffabhängigen CO₂-Mengen bei Stromerzeugung mit einer MDT. Es liegen die BAFA-Emissionsfaktoren 2021 zugrunde. Die aufgeführten Brennstoffe werden zur Dampferzeugung eingesetzt.
- Über 600 Tonnen CO₂ weniger pro Jahr und Turbine möglich
- Effektive Ressourcennutzung durch Erschließung energetischer Potenziale
- Anerkennung als Effizienzmaßnahme nach DIN ISO 50001
KOSTEN
Einsparung von Energiekosten durch unabhängige Eigenerzeugung
Durch die enormen Einspareffekte lassen sich mit den TURBONIK-Mikro-Dampfturbinen Amortisationszeiten ab 2 Jahren erreichen. Denn Strom wird auch auf lange Sicht deutlich teurer sein als der zugrundeliegende Brennstoff (z.B. Erdgas oder Biomasse). Grund dafür sind die Art der Preisbildung am Strommarkt sowie die absehbar steigende Stromnachfrage im Zuge der Energiewende. Die Nutzung von vorhandenen energetischen Potenzialen (z.B. bei Druckreduzierungen) im Dampfnetz durch eine MDT zur Stromerzeugung spart daher nicht nur CO₂-Emissionen, sondern auch hohe Energiekosten ein. In Verbindung mit den niedrigen Life-Cycle-Kosten einer MDT können Anwender-Betriebe somit eine hohe Gesamtrendite erwirtschaften. KWK-Gutachter aus unserem Partner-Netzwerk unterstützen Sie gerne bei der individuellen kaufmännischen Bewertung sowie der Beantragung möglicher öffentlicher Mittel und Fördermaßnahmen.
Szenariorechnungen auf Basis einer Strommenge von 1000 MWh pro Jahr. Berechnet ohne KWK-Zuschlag, Energiesteuererstattung und Abgaben auf Eigenstrom. Ein KWK-Zuschlag oder eine Energiesteuererstattung können die Wirtschaftlichkeit noch einmal deutlich verbessern.
KLEIN
Standfläche
1
EURO-PALETTE
STARK
Strom für ca.
500
VIER-PERSONEN-HAUSHALTE
ÖKO
logisch
600
TONNEN CO2
WENIGER PRO JAHR
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AKTUELLES + TERMINE
AKTUELLE STELLEN
Ingenieur (m/w/d)
Ihre Aufgaben umfassen u.a. die Vorbereitung von Projektpräsentationen und Wirtschaftlich-
keitsrechnungen, die Begleitung und Nachbereitung von Akquise– und Projektgesprächen so-
wie die Kommunikation mit unseren Geschäftspartnern. Darüber hinaus bringen Sie Ihre Ideen
zur Markteinführung von neuartigen Turbomaschinen ein sowie die Motivation, Projekte im Be-
reich ressourcenschonender Stromerzeugung voranzubringen.
Wenn Sie mit Ihrer Persönlichkeit, Ihrer Verlässlichkeit und Kommunikationsfreude, Ihrem Einsatzwil-
len, einwandfreien Umgangsformen und natürlich nicht zuletzt durch Ihre Studienleistungen im Be-
reich Wirtschaftswissenschaft oder einer technischen Fachrichtung überzeugen, würden wir Sie
gerne kennenlernen. Einen Führerschein Klasse B sowie die Bereitschaft zu Dienstreisen setzen
wir ebenfalls voraus.
Die Stelle ist ab sofort zu besetzen. Teilzeit und Homeoffice möglich. Wir freuen uns auf Ihre
Außendienstmitarbeiter (m/w/d)
Ihre Aufgaben umfassen u.a. die Vorbereitung von Projektpräsentationen und Wirtschaftlich-
keitsrechnungen, die Begleitung und Nachbereitung von Akquise– und Projektgesprächen so-
wie die Kommunikation mit unseren Geschäftspartnern. Darüber hinaus bringen Sie Ihre Ideen
zur Markteinführung von neuartigen Turbomaschinen ein sowie die Motivation, Projekte im Be-
reich ressourcenschonender Stromerzeugung voranzubringen.
Wenn Sie mit Ihrer Persönlichkeit, Ihrer Verlässlichkeit und Kommunikationsfreude, Ihrem Einsatzwil-
len, einwandfreien Umgangsformen und natürlich nicht zuletzt durch Ihre Studienleistungen im Be-
reich Wirtschaftswissenschaft oder einer technischen Fachrichtung überzeugen, würden wir Sie
gerne kennenlernen. Einen Führerschein Klasse B sowie die Bereitschaft zu Dienstreisen setzen
wir ebenfalls voraus.
TURBONIK – IHRE EXPERTEN
FÜR HOCH
TURBONIK wurde 2017 als Spin-off von Fraunhofer UMSICHT gegründet. Hier haben die Unternehmensgründer zuvor an der Optimierung von ORC-Anlagen und Turbinen geforscht. Im Rahmen dieser Arbeit haben sie immer wieder die Grenzen herkömmlicher Turbinentechnologie überwunden und daraus die Idee für einen völlig neuen Ansatz beim Bau der TURBONIK-Mikro-Dampfturbinen entwickelt, der sich auf die Bedürfnisse und Gegebenheiten bei produzierenden Unternehmen konzentriert.
Während es bei den MDT um die Stromerzeugung aus kleineren Dampfmengen geht, arbeitet TURBONIK in Partnerschaft mit Fraunhofer UMSICHT an weiteren Technologien für eine ökologische und ökonomische Nutzung vorhandenen Prozessdampfes. Ein aktuelles Projekt ist die Entwicklung eines Dampfturboladers zur Kopplung von Dampf- und Druckluftnetzen. Damit werden in naher Zukunft Industrieunternehmen bei der Erzeugung von Druckluft sowohl ihren Primärenergieaufwand als auch ihren CO₂-Ausstoß halbieren können.
Seit 2021 hat TURBONIK seinen Sitz in Herten und hier im Wasserstoff-Anwenderzentrum h2herten. Damit sind nun Zentrale, Entwicklung und Produktion des Unternehmens an einem Ort vereint. Und so wie wir unseren Kunden Angebote für Ressourcenschonung und Energieeffizienz machen, setzen wir auch bei unserem eigenen Energieverbrauch auf Nachhaltigkeit und eine zukunftsweisende Energieversorgung. Das h2herten ist seit 2013 Vorreiter in der angewandten Elektrolyse und der Wasserstoffforschung. Die hier ansässigen Unternehmen beziehen Strom aus Wind und Photovoltaik. Bei überschüssiger Erzeugung wird dieser in Wasserstoff umgewandelt, gespeichert und über Brennstoffzellenanlagen wieder verstromt.
Martin Daft (Geschäftsführer)
Dr. Björn Bülten (Geschäftsführer)
UNSERE ANTWORTEN
AUF IHRE FRAGEN
Was sind die technischen Anforderungen an einen Turbineneinsatz?
Es muss eine Druckdifferenz zwischen Dampferzeuger und Verbraucher oder innerhalb eines Dampfnetzes vorhanden sein. Das Druckverhältnis von Turbineneintrittsdruck zu -austrittsdruck sollte als Richtwert dabei größer als 2 sein und der Dampfmassenstrom mehr als 1,2 Tonnen pro Stunde betragen. Die elektrische Leistung berechnen wir aus diesen Angaben dann jeweils individuell. Abhängig von der Dampfmenge sind auch geringere Druckverhältnisse möglich. Die maximale Dampfmenge beträgt rund 10 Tonnen pro Stunde.
Die MDT sind für einen Einsatz an Dampfanlagen innerhalb der Nenndruckstufe PN 40 ausgelegt. Der Strom wird mit 400 V erzeugt und auf der Niederspannungsebene des Standorts eingespeist.
Wie berechnet sich der wirtschaftliche Vorteil, den der Betrieb einer MDT bietet?
Der wirtschaftliche Vorteil basiert grundsätzlich aus dem Spread zwischen den Kosten des eingesetzten Brennstoffs zur Dampferzeugung und dem Wert des erzeugten Stroms. Je größer der Spread ist, desto wirtschaftlicher ist der Turbinenbetrieb. Darüber hinaus bestehen in Deutschland weitgehende steuerliche Einsparmöglichkeiten sowie mögliche Zuschläge auf in Kraft-Wärme-Kopplung erzeugten Strom.
Zu den steuerlichen Vorteilen gehört u.a. eine generell mögliche vollständige Rückerstattung der Energiesteuer auf den zur Dampferzeugung und mit der MDT in Kraft-Wärme-Kopplung genutzten Brennstoff.
Wie berechnen sich die CO₂-Einsparungen aus der Stromerzeugung mit einer MDT?
Um die CO₂-Einsparungen zu berechnen, werden die brennstoffabhängigen Emissionen bei Stromerzeugung mit einer MDT mit den Emissionen verglichen, die durch einen Netzbezug des Stroms (Strommix) entstehen. Werden als Brennstoff zur Dampferzeugung Erdgas oder Biomasse eingesetzt, werden dadurch CO₂-Emissionen durch Verdrängung von Strom aus dem Netz eingespart, der eine größere CO₂-Belastung mit sich bringt. Bei Einsatz von Biomasse ist der erzeugte Strom sogar rechnerisch nahezu CO₂-frei.
Was ist im Leistungsumfang von Turbonik enthalten?
Im Leistungsumfang von Turbonik sind die Dampfturbine, die Schaltschränke mit Leistungselektronik und Steuerung sowie die Regelarmatur am Turbineneintritt und die Absperrarmatur am Turbinenaustritt standardmäßig enthalten. Unterstützung bei der Planung zur Einbindung sowie die Inbetriebnahme und die langfriste Turbinenwartung werden ebenfalls von Turbonik vorgenommen.
Welche Anforderungen an den Betriebsort gibt es?
Eine MDT benötigt eine überdachte, ebene und frostfreie Aufstellfläche. Spezielle Fundamente sind nicht erforderlich. Der Transport der Turbine zum Aufstellort kann aufgrund ihrer geringen Größe mit dem Gabelstapler erfolgen. Zur Ansteuerung der Ventile wird Druckluft benötigt. Der Anschluss an die Dampf- und Kondensatleitungen wird in Zusammenarbeit mit einem Anlagenbauer im Vorfeld individuell geplant und realisiert. Die Mikro-Dampfturbine kann über eine SPS Steuerung von Siemens bedient und an eine übergeordnete Leitwarte angebunden werden.
Wer übernimmt Service und Wartung?
Für einen langfristig sicheren und reibungslosen Betrieb bietet TURBONIK zwei Varianten zur Wartung einer MDT durch unser Servicepersonal an.
Basis Regelwartung
Die Basis-Regelwartung umfasst generell ein Online-Monitoring der Mikro-Dampfturbine und eine betriebsbezogene Regelwartung inkl. Arbeitsleistungen zum Tausch von Ersatzteilen vor Ort. Die Basis-Regelwartung ist bei Erwerb einer Mikro-Dampfturbine für einen vereinbarten Zeitraum kostenfrei.
Wartung Plus
Die Wartung-Plus umfasst generell ein Online-Monitoring der Mikro-Dampfturbine und eine betriebsbezogene Regelwartung. Darüber hinaus ist auch der bedarfsweise kostenfreie Austausch bzw. die Reparatur von wesentlichen Komponenten (insbesondere auch von Verschleißteilen) durch die Wartung Plus abgedeckt.
Darüber hinausgehende Sicherheitsleistungen zum Betrieb einer MDT stimmen wir auf Wunsch individuell ab.
Ist eine MDT teillastfähig?
Zu jeder Turbine wird eine individuelle Teillastkurve erstellt, die die elektrische Leistung bei unterschiedlichen Dampfmengen ausweist. In der Regel beträgt die minimal erforderliche Dampfmenge zur Stromerzeugung parameterabhängig rund 30% bis 40% der Dampfmenge im Auslegungspunkt. Auch schnelle Lastwechsel, wie sie in Produktionsprozessen üblich sind, fährt die MDT damit flüssig mit.
Sollte sich die vorhandene Dampfmenge nach Erstauslegung dauerhaft ändern, weil z.B. der Betrieb wächst und mehr Dampf benötigt, kann durch das ADAPTIVE EFFICIENCY-Konzept der Auslegungspunkt der Turbine oftmals noch nachträglich die neuen Dampfparameter angepasst werden, um die Stromerzeugung unter den neuen Bedingungen zu maximieren.
Läuft eine MDT vollautomatisch?
Die MDT sind für einen vollautomatischen Betrieb vorgesehen. Das bedeutet, dass die Turbinen aus einem Standby-Betrieb bei einsetzender Dampfverfügbarkeit automatisch anfahren und bei ausbleibendem Dampf automatisch abfahren können. Eigenes Betreiberpersonal für die Turbine ist somit nicht erforderlich. Verfügbare Dampfmengen werden so effektiv genutzt. Die Turbine kann weiterhin an eine Leitwarte angebunden oder auch über einen Webbrowser bedient werden.
Wie ist die MDT abgesichert und wirkt sich ein Stillstand einer MDT auf die Produktion aus?
Jede Mikro-Dampfturbine ist durch ein sogenanntes Bypassventil abgesichert. Dieses kann im Bedarfsfall innerhalb von wenigen Sekunden die komplette Dampfmenge der Turbine übernehmen und den nachgeordneten Prozessen auf dem gewünschten Druck zur Verfügung stellen. Die Dampfversorgung der Produktion ist damit jederzeit auch unabhängig vom Turbinenbetrieb sichergestellt.
Können Fördermittel für den Erwerb einer MDT beantragt werden?
Zur Verbesserung der Energieeffizienz gibt es in Deutschland zahlreiche Förderprogramme. Diese haben jeweils unterschiedliche Schwerpunkte (bundesweit, regional, branchen- oder technologieorientiert). TURBONIK prüft, welche Förderung für Ihr Unternehmen möglich ist, und bietet Ihnen ggf. an, einen entsprechenden Förderantrag vorzubereiten.
Bei den aufgeführten Aussagen und Berechnungen handelt es sich ausdrücklich um verallgemeinerte Beispiele. Die tatsächlichen Bedingungen sind jeweils individuell zu prüfen. Es gelten zudem die jeweiligen gesetzlichen Voraussetzungen. Die Klärung rechtlicher und regulatorischer Rahmenbedingungen erfolgt in Zusammenarbeit mit zugelassenen Sachverständigen. Turbonik leistet keine Rechtsberatung.
SEHR KLEINE TURBINE IN SEHR GROSSEM STAHLWERK
NewsWir freuen uns, dass sich die thyssenkrupp Steel Europe AG für eine TURBONIK-Mikro-Dampfturbine (MDT) entschieden hat. Größer als unsere Freude ist wohl nur das #Stahlwerk, in dem sie zukünftig eingesetzt wird. Denn am größten Stahl-Standort Duisburg befindet sich auf 10 km² Fläche das Hauptwerk von Deutschlands größtem Stahlhersteller.