ORC-Abwärmekraftwerk
Stromerzeugung aus industrieller Abwärme
Ein ORC-Abwärmekraftwerk wandelt ungenutzte Prozesswärme in elektrischen Strom um. Die Technologie nutzt den Organic Rankine Cycle (ORC), um Abwärme aus Industrieanlagen, Motoren, Turbinen oder Energieversorgungssystemen wirtschaftlich zu verwerten.
Besonders interessant ist der ORC für Unternehmen mit kontinuierlich anfallender Abwärme. Die erzeugte elektrische Energie kann direkt vor Ort genutzt oder ins Netz eingespeist werden. Dadurch lassen sich Energiekosten senken, die Eigenstromversorgung stärken und vorhandene Energiequellen besser nutzen.
BITZER und BPower bieten Lösungen für unterschiedliche Temperaturbereiche und industrielle Anwendungen – von Produktionsbetrieben bis zu Rechenzentren.
Was ist der Organic Rankine Cycle?
Nutzt ein organisches Arbeitsmedium statt Wasser
Der Organic Rankine Cycle ist ein thermodynamischer Kreisprozess. Er wandelt Wärme zunächst in mechanische Arbeit und anschließend in elektrische Energie um.
Im Unterschied zu klassischen Dampfkraftwerken arbeitet ein ORC-System nicht mit Wasser als Arbeitsmedium. Stattdessen kommen organische Medien zum Einsatz, zum Beispiel geeignete Kältemittel. Diese Medien verdampfen bereits bei niedrigeren Temperaturen. Dadurch kann ein ORC-Abwärmekraftwerk auch Wärmequellen nutzen, die für klassische Dampfturbinen nicht ausreichen.
Der Organic Rankine Cycle eignet sich besonders für die Abwärmeverstromung bei niedrigem bis mittlerem Temperaturniveau. Dadurch lassen sich Wärmequellen nutzen, die für klassische Dampfkraftwerke wirtschaftlich nicht geeignet wären.
Für welche Anwendungen eignet sich ORC?
ORC-Anlagen kommen überall dort zum Einsatz, wo industrielle Abwärme kontinuierlich verfügbar ist. Ob Produktionsprozess, Rechenzentrum oder Energieanlage: Die Wirtschaftlichkeit hängt von Wärmemenge, Temperaturniveau, Betriebsstunden und dem Strombedarf vor Ort ab.
Metall- und Glasindustrie
Schmelz-, Ofen- und Kühlprozesse erzeugen hohe Wärmemengen. ORC-Systeme können diese Abwärme nutzen.
Chemie und Zementwerke
Viele thermische Prozesse laufen kontinuierlich und liefern damit gute Voraussetzungen für den ORC.
Lebensmittelproduktion
Prozesswärme aus Trocknung, Erhitzung oder Kühlung kann zusätzliche Energie liefern. Der ORC hilft, vorhandene Ressourcen besser zu nutzen.
Rechenzentren
Rechenzentren geben große Wärmemengen ab. Der ORC kann diese als Energiequelle erschließen und das Energiekonzept ergänzen.
Kraftwerke und Energieversorgung
ORC-Anlagen können bestehende Energieanlagen ergänzen und Restwärme zur zusätzlichen Stromerzeugung nutzen.
So erzeugt der ORC Strom aus Abwärme
Der Prozess der Abwärmeverstromung erfolgt in einem geschlossenen Kreislauf. Die folgende Übersicht zeigt die wichtigsten Komponenten eines ORC-Systems und ihre Funktion:
- Eine ORC-Anlage überträgt Abwärme in einem Verdampfer auf ein organisches Arbeitsmedium.
- Das Medium verdampft, steht unter Druck und strömt anschließend in einen Expander.
- Dort entspannt es sich und erzeugt mechanische Energie.
- Diese mechanische Energie treibt einen Generator an.
- Der Generator wandelt sie in elektrischen Strom um.
- Danach kondensiert das Arbeitsmedium im Verflüssiger.
- Eine Pumpe bringt es wieder auf den erforderlichen Druck und führt es zurück in den Verdampfer. Der Kreislauf beginnt erneut.
ORC-Anlagen und Expanderlösungen von BITZER
Die BITZER Gruppe bietet Lösungen für ORC-Anwendungen, die sich an die jeweilige Wärmequelle und das Projektumfeld anpassen lassen. BPower gehört seit 2023 zur BITZER Gruppe und begleitet Projekte von der Planung und Projektierung über die Installation bis zum technischen Service.
Eine zentrale Komponente ist der BITZER Schraubenexpander mit integriertem Generator. Er wandelt die thermische Energie des Arbeitsmediums effizient in mechanische Leistung um und bildet die Grundlage für die Stromerzeugung. Dank der halbhermetischen Bauweise kommt er ohne Wellenabdichtung aus: Das reduziert das Risiko von Kältemittelverlusten und unterstützt einen zuverlässigen Betrieb.
Die kompakten und modularen Anlagenkonzepte eignen sich für unterschiedliche industrielle Anwendungen. Sie helfen Unternehmen, vorhandene Energiequellen besser zu nutzen und ihre Energieversorgung effizienter aufzustellen.
Wann sich ein ORC-Abwärmekraftwerk lohnt
Ein ORC-Abwärmekraftwerk nutzt Energie, die bereits vorhanden ist.
Der ORC verbindet Energieeffizienz mit wirtschaftlichem Nutzen. Unternehmen erzeugen Strom aus vorhandener Abwärme und senken dadurch ihren externen Energiebedarf. Das kann Betriebskosten reduzieren und die Versorgungssicherheit erhöhen.
Gleichzeitig unterstützt der ORC die Dekarbonisierung industrieller Prozesse. Die Technologie nutzt vorhandene thermische Ressourcen und wandelt sie in emissionsarme elektrische Energie um. Dadurch können Unternehmen CO₂-Emissionen senken, ohne ihre Wärmequelle zusätzlich zu belasten.
Besonders attraktiv ist ein ORC für Anlagen mit hoher Laufzeit, stabiler Wärmequelle und relevantem Temperaturangebot. Ob sich ein ORC-Abwärmekraftwerk lohnt, hängt von der konkreten Anwendung ab. Entscheidend sind unter anderem Wärmemenge, Temperaturniveau, Betriebsstunden, Strombedarf und Einbindung in das bestehende System.
Ob eine ORC-Anlage wirtschaftlich betrieben werden kann, hängt insbesondere von Temperatur, Abwärmemenge, Laufzeit und den aktuellen Stromkosten ab.
FAQ
Häufige Fragen zu ORC-Abwärmekraftwerken
Ihr ORC-Potenzial prüfen
Sie möchten wissen, ob sich Ihre Abwärmequelle für ein ORC-Abwärmekraftwerk eignet? Gemeinsam prüfen wir Wärmequelle, Temperaturniveau, Betriebsstunden und wirtschaftliches Potenzial.