DIE ZUKUNFT DER DAMPFTURBINEN – MIKRODAMPFTURBINEN VON TURBONIK

Dampfturbinen sind eine der ältesten und bewährtesten Technologien zur Stromerzeugung. Seit ihrer Erfindung gegen Ende des 19. Jahrhunderts bilden sie die Basis für die Energieerzeugung in Kraftwerken und größeren Industrieanlagen. Doch in Zeiten der Energiewende nimmt die dezentrale Energieerzeugung eine immer wichtiger werdende Rolle ein. Dabei stehen die ortsnahe Erzeugung und optimale Nutzung der vorhandenen Energieressourcen im Vordergrund. Wir haben uns aus diesem Grund der Dampfturbinentechnologie angenommen und sie für die Anforderungen des 21. Jahrhunderts weiterentwickelt. Dabei hatten wir die Anwender im Blick, die bereits Dampf in ihren Prozessen einsetzen, deren Dampfmengen und -eigenschaften nicht für den Betrieb herkömmlicher Dampfturbinen ausreicht:

Mit den Anforderungen jener Anwender im Kopf fokussierten wir uns auf die Entwicklung einer Technologie, die Dampfturbinen als einfache Effizienzmaßnahme in dampfnutzenden Unternehmen einsetzbar werden ließe. Dabei haben wir drei entscheidende Aspekte der Dampfturbinentechnologie neu gedacht und umgesetzt.

1 Höchste Effizienz und Leistung bei der Stromerzeugung

Ein zentraler Fokus liegt auf höchster Effizienz und Leistung. Die Turbinen sind so konstruiert, dass Laufrad und Generator ohne Getriebe direkt gekoppelt sind. Dadurch arbeiten sie mit bis zu 50.000 Umdrehungen die Minute, weltweit die höchsten Drehzahlen bei Dampfturbinen. Der erzeugte Strom wird dann über einen Frequenzumrichter auf die Netzfrequenz (50 Hertz, 400 Volt) gerichtet. Unsere einstufigen Mikro-Dampfturbinen erreichen so einen isentropen Wirkungsgrad, der 40 % höher ist als bei vergleichbaren konventionellen Dampfturbinen in ihrem Leistungsbereich. Dies bedeutet, dass der zur Dampferzeugung eingesetzte Brennstoff optimal energetisch genutzt wird. Unter Volllast und im Dauerbetrieb mit 300 kW kann eine Turbonik-Turbine etwa 2,5 GWh Strom pro Jahr erzeugen, was dem Jahresverbrauch von rund 500 Vier-Personen-Haushalten entspricht.

Funktionsweise der Mikro-Dampfturbinen

2. Platzsparendes Design für die Industrie

Ein weiterer Vorteil der Mikro-Dampfturbinen von Turbonik ist ihr geringer Platzbedarf. In vielen Unternehmen sind die Dampfkesselanlagen historisch gewachsen und zusätzlicher Platz für neue Einbauten ist begrenzt. Die Drehzahl wirkt sich dabei überaus positiv auf die Baugröße von Laufrad und Turbinengehäuse aus. Mit einem Laufraddurchmesser von nur rund 30 cm und einer kompakten Bauweise, die auf die Maße einer Euro-Palette passt, sind Turbonik-Turbinen äußerst platzsparend. Das Gesamtgewicht der mechanischen Komponenten beträgt indessen nur etwa 900 kg, was eine Aufstellung auf nahezu jedem Industrieboden ermöglicht. Damit eröffnen die Mikro-Dampfturbinen vielen Unternehmen erstmals die Möglichkeit, Dampfturbinen als Effizienztechnologie einzusetzen. Die Steuerung erfolgt dabei über eine Industrieübliche SPS, während die Signale über ein Bussystem mit einer Leitstelle ausgetauscht werden können.

Anlieferung einer MDT. Die Standfläche entspricht ca. einer Euro-Palette

3. Umweltfreundlich und 100% ölfrei

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die Umweltfreundlichkeit. Die Turbonik-Turbinen sind vollständig ölfrei, anstelle von Öl wird Wasser als Schmiermittel verwendet. Denn in vielen Anwendungen, z.B. in der Lebensmittelindustrie sind Produktsicherheit und -reinheit wesentliche Entscheidungskriterien, die an Effizienzmaßnahmen in der Anlagentechnik angelegt werden.

Zudem ist eine Besonderheit der Wasserschmierung das Kondensieren einer kleinen Dampfmenge in der Turbine, welche somit den Wasserkreislauf ständig auffüllt. Eine automatische Füllstandsregelung verhindert dabei Überläufe. Die Kühlung des Wasserkreislaufs kann entweder über einen Rückkühler (Luft) erfolgen oder mittels direkter Anbindung eines Wärmetauschers an ein werkseitiges Kühlwassernetz.

Display der Turbinensteuerung einer MDT-300 mit Sensorik

Ein nachhaltiger Schritt in die Zukunft

Mit unseren Mikro-Dampfturbine beweisen wir, dass Innovation und Nachhaltigkeit Hand in Hand gehen, um die Energieversorgung von morgen zu gestalten. Insgesamt haben wir mit unseren Mikro-Dampfturbinen eine Technologie entwickelt, die die Vorteile der Dampfturbinen in kleinerem Maßstab nutzbar macht und dabei auf Effizienz, Platzersparnis und Umweltfreundlichkeit setzt. Innovative Lösungen wie diese sind der Schlüssel zur Bewältigung der drängenden globalen Herausforderungen im Bereich der Energieerzeugung und des Umweltschutzes. Unternehmen können von diesen Technologien profitieren und gleichzeitig ihren ökologischen Fußabdruck reduzieren. Die Integration dieser Technologie in bestehende Anlagen und Prozesse kann nicht nur die Effizienz steigern, sondern auch dazu beitragen, den CO2-Ausstoß zu reduzieren und die Umweltauswirkungen zu minimieren.

In unserem Video TURBONIK KONKRET #4 haben wir alle Informationen für Sie anschaulich zusammengetragen. Schauen Sie gerne unter folgendem Link vorbei: https://www.youtube.com/watch?v=7VKBvwiM-8A