Nachhaltigkeit | Erneuerbare Energien und effiziente Systeme stehen schon lange ganz oben in der öffentlichen Diskussion. Anwendern bietet sich eine Fülle an technischen Lösungen wie Strom aus Abwärme oder Kleinwindkraftanlagen. Das Potenzial der Kräft-Wärme-Kopplung wird aber noch nicht voll ausgeschöpft.
Markus StrehlitzJournalist in Mannheim
Auf dem Klimagipfel in Paris hat die Politik die Richtung vorgegeben. Zu den vereinbarten Zielen zählen unter anderem die Dekarbonisierung ab 2050 sowie die Begrenzung des globalen Temperaturanstiegs. Das beschleunigt den Ausbau erneuerbarer Energien sowie die Investitionen in energieeffiziente Lösungen.
Auf technischer Seite bietet sich den Anwendern dafür eine ganze Fülle von Möglichkeiten, die auch auf der Energy zu sehen sein wird. Auch kleinere Unternehmen haben dafür eine Reihe neuer Technologien im Programm.
So entwickelt zum Beispiel Reac Energy (Halle 27, Stand G29) Module, die den Druck einströmenden Wassers in elektrische Energie umwandeln. Die zugrundeliegende Technologie hat das Unternehmen Streamcubes getauft. Deren Rotoren bewegen sich langsam und schonen so die Unterwasserwelt. Das modulare Design der Streamcubes soll es laut Hersteller möglich machen, sogar Ströme mit niedriger Fließgeschwindigkeit effektiv zu nutzen.
Kompaktmodul nutzt Abgas- und Kühlwasserwärme
Auf Strom aus Abwärme setzt Orcan Energy (Halle 27, Stand G29). Mit der Organic-Rankine-Cycle-Technologie lässt sich nach Aussage des Münchner Anbieters CO2-freier Strom direkt beim Verbraucher erzeugen. Auf Basis dieser Technik hat Orcan ein Kompaktmodul mit dem Namen Epack Air für die flexible Anwendung bei niedrigen Temperaturen und geringen Abwärmemengen entwickelt. Das System wandelt sowohl Abgas- als auch Kühlwasserwärme effizient und umweltfreundlich in netzkompatiblen Strom um. Der Epack Air kondensiert direkt gegen Luft – die Kühler dafür sind bereits integriert.
Die Energiequelle Wind nutzt Turbina Energy (Halle 27, Stand G29). Unter anderem produziert das Unternehmen Kleinwindkraftanlagen, mit denen Privat- oder Firmenkunden Energie für den eigenen Verbrauch erzeugen können. Dabei werden für die Turbinen aerodynamisch geformter Stator- und Rotorblätter miteinander kombiniert. Dies soll laut Anbieter bereits bei schwachem Wind einen optimierten Energieertrag ermöglichen.
In anderen Dimensionen bewegt sich dagegen Enercon (Halle 27, Stand L13) mit seinen Windenergieanlagen. Weltweit hat der Hersteller bereits 25 000 Anlagen mit einer Gesamtleistung von mehr als 40 GW errichtet. Um gemeinsam neue Geschäftsideen in den Bereichen erneuerbare Energien und Smart Grids voranzubringen, hat sich Enercon mit dem Energiedienstleister EWE (Halle 27, Stand D57) zusammengetan.
Die Zusammenarbeit soll sich dabei im ersten Schritt auf den Landkreis Aurich konzentrieren. Ihn will man möglichst vollständig und sicher mit vor Ort erzeugter regenerativer Energie versorgen. Aus den dafür notwendigen technischen Lösungen wollen die beiden Partner in einem zweiten Schritt standardisierte und übertragbare Elemente eines Energiewende-Baukastens entwickeln, die sich in anderen Projekten zu individuellen Systemlösungen zusammenfügen lassen.
Brennstoffzelle überschreitet Megawatt-Schwelle
Ein weiterer Energieträger ist Wasserstoff. Er eignet sich auch für die Energieerzeugung – wie etwa bei Brennstoffzellen. Dabei wird er mit Sauerstoff zusammengeführt, um Wärme und Strom entstehen zu lassen. Ein Brennstoffzellen-Kraftwerk der Megawattklasse entsteht gerade beim Industriebetrieb Friatec, der Produkte aus korrosionsbeständigen und verschleißfesten Werkstoffen herstellt. Die 1,4-Megawatt-Brennstoffzelle, die eingesetzt wird, kommt von Fuelcell Energy Solutions (Halle 27, J50). Sie besitzt einen elektrischen Wirkungsgrad von 47 Prozent und soll etwa 60 % des Gesamtenergiebedarfs für die Produktionsprozesse decken.
Damit überschreitet das System europaweit erstmals die Megawatt-Schwelle. „Unsere Produktionsprozesse lösen einen hohen Bedarf an Strom und Wärme aus. Mit der Brennstoffzellen-Technologie decken wir diesen Bedarf effizient und sauber“, sagt Friatec-CEO Klaus Wolf.
Wasserstoff nutzt auch das Blockheizkraftwerk von 2G (Halle 27, J50). Es verfügt über eine elektrische Leistung von bis zu 120 kW und erreicht einen Wirkungsgrad von 41 Prozent.
Grundsätzlich ist das Potenzial von Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), die sich Blockheizkraftwerke zunutze machen, noch recht groß. „Die relativ guten Rentabilitäten der verschiedenen BHKW-Leistungen sind sehr günstig für die weitere Diffusion der KWK-Anwendung in denjenigen Branchen, die ein hohes Wachstumspotenzial haben“, heißt es zum Beispiel in einer Studie, die das Beratungsunternehmen Prognos im Auftrag des Bundeswirtschaftsministeriums durchgeführt hat.
Bisher wird dieses Potenzial allerdings kaum ausgeschöpft. Im Fahrzeug- und Maschinenbau etwa sei die Kenntnis über die Vorteile der KWK oder auch der Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung (KWKK) nur wenig verbreitet, so die Studie. Um den von der Bundesregierung anvisierten 25-%-Anteil der KWK an der Stromerzeugung zu erreichen, müsste diese bis 2020 um 50 Milliarden kWh ausgebaut werden. Dazu wäre es laut Prognos nötig, die Förderung durch das KWK-Gesetz deutlich zu erhöhen.
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