Neue Forschungsanlage in Betrieb genommen: Die Mikrodampfturbine der TH Nürnberg verwandelt Abwärme in nachhaltigen Strom

Am 30. Januar hat die Technische Hochschule Georg Simon Ohm in Nürnberg eine neue Forschungsanlage eröffnet, mit der die Abwärme eines Klärwerks zur nachhaltigen Erzeugung von Strom genutzt wird. Bei der feierlichen Inbetriebnahme der Anlage war auch Dr. Peter Pluschke, Umweltreferent der Stadt Nürnberg und 1. Werkleiter der Stadtentwässerung und Umweltanalytik Nürnberg, zugegen.

Die Mikrodampfturbine der TH Nürnberg
Mikrodampfturbine, "MicroRankine-Anlage" (Bild: Tim Neiertz)

Die Forschungsanlage wurde an einem Klärwerk der Stadtentwässerung und Umweltanalytik Nürnberg (SUN) installiert, die mit der TH Nürnberg in dem Projekt kooperiert und sich den möglichst umweltschonenden Betrieb ihrer Anlagen auf die Fahnen geschrieben hat. Daher wird in dem Klärwerk bereits seit einigen Jahren das täglich anfallende Klärgas durch vier Blockheizkraftwerke in Strom umgewandelt. Die Kraftwerke produzieren jedoch ihrerseits überschüssige Wärme, die bislang ungenutzt verpuffte.

Die Forschungsanlage der TH treibt nun mit dieser Abwärme eine Mikrodampfturbine an, die zusätzlichen Strom erzeugt und somit den Gesamtwirkungsgrad der Anlage verbessert. Solche zusätzlichen Verwertungstechniken werden als „Bottoming Cycle“ oder in diesem Fall auch als „Clausius Rankine Cycle“ (CRC) bezeichnet und sind bei großen Kraftwerksanlagen schon im Einsatz. Für kleine Anlagen jedoch waren CRC-Verfahren bislang nicht umsetzbar, da sie technisch aufwendig und sehr teuer sind.

Das Mikrodampfturbinen-Projekt soll diese Lücke schließen und zeigen, dass die Abwärmeverwertung auch in kleinen, dezentralen Blockheizkraftwerken funktioniert. Solche kleinen Kraftwerke spielen eine zunehmend wichtige Rolle in der Energieversorgung. Das Kernstück der Versuchsanlage ist eine hermetisch abgeschlossene Mikrodampfturbine mit 40 Kilowatt elektrischer Leistung. Sie soll drei Jahre lang im Versuchsbetrieb laufen, um die Praxistauglichkeit der Anlage nachzuweisen.

Zur feierlichen Inbetriebnahme am 30. Januar kamen 108 Gäste, darunter auch Vertreter der Industrie, Verbände und Kommune. Bei der Einweihungsfeier konnten sie die Anlage besichtigen, zudem stellte das Kompetenzzentrum Energietechnik der TH Nürnberg einige weitere Projekte vor.

Finanziert wurde die Mikrodampfturbine aus BMBF-Mitteln im Rahmen des Projekts „Clausius Rankine Cycle-Versuchsanlage“, das im Programm „Forschung an Fachhochschulen“ (Förderlinie FH-Invest) mit knapp 663.000 Euro gefördert wurde.