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TURBONIK Mikro-Dampfturbine: Stromerzeugung mit kleinen Dampfmengen

Zahlreiche Unternehmen des produzierenden Gewerbes in Chemieparks und der Energieversorgung erzeugen für ihre Prozesse Dampf. Bei kleinen Dampfmengen war es bislang mit konventionellen Turbinen nicht wirtschaftlich möglich, die Energie im Dampf zusätzlich für die Stromerzeugung zu nutzen. Eine neue Mikro-Dampfturbine des Start-Ups TURBONIK aus Dortmund schafft hier Abhilfe. Sie ermöglicht den Unternehmen damit nicht nur die Reduzierung ihrer Energiekosten, sondern auch der CO2-Emissionen. Die erste Mikro-Dampfturbine ist bereits bei der Energieversorgung Oberhausen AG im Einsatz, produziert dort jährlich Strom für über 60 Vier-Personen-Haushalte und spart dabei circa 90 Tonnen Kohlendioxid ein.

Viele Jahre Forschungsarbeit sind in die Entwicklung der neuen Mikro-Dampfturbine der Firma TURBONIK geflossen und in einem hochinnovativen Produkt gemündet: Durch die Direktkopplung von Turbine und Generator und ein optimiertes Schaufeldesign besitzt die Mikro-Dampfturbine einen deutlich höheren Wirkungsgrad als konventionelle Dampfturbinen und ist gleichzeitig sehr viel kompakter. Zahlreichen Unternehmen ermöglicht die Turbine erstmals eine optimale energetische Nutzung von Prozessdampf und damit bei flächendeckendem Einsatz das Heben eines prognostizierten Klimaschutzpotenzials von über zwei Millionen Tonnen CO2 im Jahr allein in Deutschland.

Fortschrittsmotor Klimaschutz:

  • Innovative Dampfturbinen-Technologie
  • Hocheffiziente Anlage für kleine Leistungsbereiche
  • Ermöglicht Senkung der Energiekosten durch Eigenstromproduktion
  • Start-Up aus dem Wissenschaftsbereich in NRW
  • Klimaschutz-Potenzial von über 2 Mio. Tonnen CO2 pro Jahr in Deutschland bei flächendeckendem Einsatz der Technologie

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Foto: TURBONIK GmbH

Mit der Mikro-Dampfturbine können Unternehmen mit Dampfbedarf zusätzlich eigenen Strom erzeugen. Erstmals reichen damit schon kleine Dampfmengen oder kleinere Druckdifferenzen aus, um Energiekosten deutlich zu senken und gleichzeitig einen Beitrag zum Klimaschutz zu leisten.



High-Tech Start-Up aus der Wissenschaft

Die TURBONIK-Gründer Dr. Johannes Grob, Dr. Björn Bülten und Ralf Paucker forschten viele Jahre am Fraunhofer Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) in Oberhausen an neuen Entwicklungen zum Thema Abwärmeverstromung mit so genannten ORC-Turbinen. Ihre Erkenntnisse nutzten sie, um schließlich die neue Mikro-Dampfturbine für Wasserdampf zu entwickeln. Zusammen mit Martin Daft, der für betriebswirtschaftliche Themen zuständig ist, gründete das Team die TURBONIK GmbH mit Sitz in Dortmund als Spin-Off des Fraunhofer Instituts UMSICHT. Aufgrund der langjährigen erfolgreichen Kooperation von Fraunhofer UMSICHT mit der Energieversorgung Oberhausen AG (evo) – in Person ihres technisches Vorstands Bernd Homberg und des Leiters ihrer Kraftwerkssparte, Christian Basler – war ein Partner für den Praxistest der Mikro-Dampfturbine rasch gefunden. Das TURBONIK-Team baute im Rahmen eines gemeinsamen Pilotprojektes die erste Turbine im Jahr 2017 bei der evo in das Fernwärmesystem ein, wo sie ein Druckreduzierventil ersetzt. Indem der Dampf die Turbine antreibt, wird der Dampfdruck reguliert und gleichzeitig Strom erzeugt. Mit einer Leistung von 70 Kilowatt produziert die Turbine jährlich circa 300.000 Kilowattstunden Strom. Die evo leistet so durch die Vermeidung von 90 Tonnen Kohlendioxid pro Jahr einen Beitrag zum Klimaschutz und senkt zusätzlich ihre eigenen Energiekosten.

Ein Leichtgewicht mit großer Wirkung

Die neue Mikro-Dampfturbine spart im Vergleich zu konventionellen Anlagen Ressourcen ein: Sie ist dank ihres Designs und des Verzichts auf ein Getriebe vollständig ölfrei und über zwei Tonnen leichter als bisherige Dampfturbinen der gleichen Leistungsklasse. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass sie sich einfach in bestehende Systeme und Anlagen integrieren lässt. So kann sie ohne großen Aufwand überall dort eingesetzt werden, wo ein Kessel zur Dampfproduktion installiert ist, wie zum Beispiel in Brauereien und Papierfabriken.


Foto: TURBONIK GmbH

„Der Einsatz von Dampfturbinen zur Stromerzeugung ist in großen Dampfanlagen bereits Standard. Mit unserer Turbinentechnologie steht jetzt erstmals eine wirtschaftlich und ökologisch nachhaltige Stromerzeugung aus Prozessdampf auch den zahlreichen Betreibern kleinerer Anlagen offen.“

Dr. Björn Bülten, Geschäftsführer TURBONIK GmbH



Partner und Förderer


Partner:
  • TURBONIK GmbH
  • Fraunhofer UMSICHT
  • Energieversorgung Oberhausen
Förderer:
  • Andere Förderung
Beratungsstellen:
  • EnergieAgentur.NRW

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