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Ausgewählte Ausgabe: 09-2017 Ansicht: Modernes Layout
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Mobile Stromversorgung durch Abwärmerecycling

Über 30 000 Verbrennungsmotoren für die flexible Stromversorgung kommen jedes Jahr weltweit neu auf den Markt. Abnehmer sind vor allem Schwellenländer. Wann und ob diese Art der konventionellen Energieerzeugung durch nachhaltigere Technologien abgelöst wird, ist schwer vorhersehbar. Um so notwendiger ist es, Motoren so effizient wie möglich zu machen. Potenzial bietet dabei das Abwärmerecycling. Die Orcan Energy AG aus München hat dazu eine Lösung für die mobile, dauerhafte Stromversorgung entwickelt.


Laut Vereinten Nationen werden im Jahr 2050 rund 9,7 Mrd. Menschen die Welt bevölkern. Das sind 2,2 Mrd. mehr als heute. Die Mittelschicht, gerade in Schwellenländern, wächst und mit ihr die Nachfrage nach Konsumgütern und Energie. Das zeigen auch die Daten des jüngsten Statistical Review of World Energy 2017. Während die Energienachfrage in entwickelten OECD-Ländern 2016 lediglich um durchschnittlich 0,2 % zugenommen hat, verzeichnet zum Beispiel das Schwellenland Indien einen Anstieg der Energienachfrage im Jahr 2016 von rund 5,4 %.
Dass der zunehmende Energiebedarf kurzfristig durch erneuerbare Energien gedeckt werden kann, ist unwahrscheinlich. Zwar sind die Erneuerbaren mit rund 12 % Zunahme auch 2016 der am schnellsten wachsende Energieträger. Ihr Anteil an der Primärenergiegewinnung liegt global dennoch unter 4 %. Es ist davon auszugehen, dass sich die Energieumstellung noch mehrere Jahrzehnte hinziehen wird. Zeit, die Menschen in schnell wachsenden Märkte nicht haben. Umso mehr steigt die Nachfrage nach direkt verfügbaren Energielösungen. Nutznießer sind Anbieter von mietbaren Stromgeneratoren, die in nur wenigen Tagen, ortsunabhängig und beliebig skalierbar einsetzbar sind.

Entwicklung des globalen Motorenmarktes

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Der ePACK von Orcan Energy für mobile Stromgeneratoren erschließt Abwärmepotenziale.

Für das Wachstum vieler Schwellenländer ist eine ununterbrochene und erschwingliche Bereitstellung von Energie unabdingbar. In Regionen, in denen sich die industrielle Produktion nicht auf ein flächendeckendes und stabil geregeltes Stromnetz verlassen kann, bieten Mietgeneratoren für den kontinuierlichen Einsatz eine attraktive Lösung: Es sind keine vorhergehenden Investitionen in die Infrastruktur nötig, da die Generatoren fest in Standard-Container installiert sind, und sich einfach transportieren und aufstellen lassen. Zudem kann nach Bedarf schnell nachgerüstet werden – von Einzelgeneratoren bis zu Generatoren-Parks, die die Leistung ganzer Kraftwerke abbilden können. Auch die Kosten für den Betrieb selber sind gesunken, da der Ölpreis seit dem Jahr 2014 rückläufig ist.
Zu den Order stärksten Regionen der mobilen Stromgeneratoren 2016 zählen laut Power Generation Order Survey 2016: Südostasien und Australien mit 45 % Marktanteil, der Mittlere Osten mit 13 %, Asien mit 12 %, Nordamerika mit 10 % und Westeuropa mit 9 %.
Von den über 30 000 Motoren für die mobile Stormversorgung, die jährlich neu auf den Markt kommen, werden rund die Hälfte als Standby- und Notfallgeneratoren vorgehalten. Weitere 15 000 sind im Dauerbetrieb mit einer durchschnittlichen Lebensleistung von zehn Jahren. Die Mehrheit dieser Motoren haben eine Energieleistung von 1,01 bis 2 MW. Gefolgt von Motoren mit einer Leistung von 0,5 bis 1 und 2,01 bis 3,5 MW.
Gelänge es die Effizienz der neu auf den Markt kommenden Motoren zu erhöhen, wäre dies ein deutlicher Fortschritt, sowohl aus wirtschaftlicher als auch aus der Perspektive des Umwelt- und Klimaschutzes. Das Problem: Bereits hoch entwickelte Verbrennungsmotoren zu verbessern, ist mit einem großen Entwicklungsaufwand verbunden. Für jedes Prozent mehr Effizienz sind zwischen zwei und fünf Jahre kostenintensive Forschungs- und Entwicklungsarbeit zu veranschlagen.
Eine praktikablere und kostengünstigere Lösung existiert in Form einer neuen Generation von Abwärmerecycling-Modulen, die auf einer Weiterentwicklung des Organic-Rankine-Cycle (ORC)-Verfahrens basieren. Diese Module sind in der Lage, den Wirkungsgrad eines Motors sofort um bis zu drei Prozentpunkte zu steigern.

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Autoren

Dr. Andreas Sichert

Orcan Energy AG, München,  
andreas.sichert@orcan-energy.com

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