Innovation
Kölner Start-up macht aus Abgasen Strom

Die Gründer des Start-ups Orcam wollen aus der Abwärme von Biogasanlagen eine gigantische Stromquelle machen. Bisher war dies nicht ohne Weiteres möglich. Jetzt gibt es zwei Pilotprojekte für ihre Technik.
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Die Biogasbranche in Deutschland hat es nicht leicht derzeit. Nach der Reform des Erneuerbare-Energien-Gesetzes durch Wirtschaftsminister Sigmar Gabriel darbt die Branche, weil die Vergütung für den Biostrom drastisch sank und der Neubau von Anlagen zudem gedeckelt wurde. So bleibt vielen Ökostromern nur der Weiterbetrieb der derzeit rund 8000 bestehenden Anlagen. Für die Anlagenbetreiber, die ihr Biogas gleich in Blockheizkraftwerken zu Wärme und Strom machen, gibt es jetzt zumindest die Aussicht auf zusätzliche Einnahmen.

Denn bisher pusten Blockheizkraftwerke die Abwärme, die die Motoren erzeugen, meist in die Umwelt. Aus diesen heißen Abgasen lässt sich aber noch Strom erzeugen, wenn sie nicht zum Heizen oder als Wärmequelle für Industrieprozesse nutzbar sind. Möglich ist das mit Modulen, die die sogeannte ORC-Technik nutzen (Organic Rankine Cycle), die schon seit dem 19. Jahrhundert bekannt ist.
Entwickelt hat die Module das Kölner Jungunternehmen Orcam. Mit gleich zwei Installationen haben die Gründer (eine ähnliche Entwicklung haben wir an dieser Stelle ausführlich vorgestellt) jetzt einen großen Schritt nach vorn gemacht. Sie rüsteten zwei Biogasanlagen im brandenburgischen Wiesenburg mit ihren Modulen auf. Künftig erzeugen sie jeweils 390.000 Kilowattstunden mehr Strom als bisher.

Die Anlage im Ortsteil Reppinichen etwa besteht aus drei Blockheizkraftwerken mit einer elektrischen Leistung von jeweils 624 Kilowatt und einer Wärmeleistung von 680 Kilowatt. Bei optimalem Betrieb liefern sie pro Jahr rund zwölf Millionen Kilowattstunden Strom. Künftig sind es immerhin rund fünf Prozent mehr, eine Quote, die auf den ersten Blick nicht sonderlich attraktiv erscheint.

Andererseits steigt die Vergütung für eingespeisten Strom, die die Anlagenbetreiber erhalten, um mehr als 25.000 Euro pro Jahr. Wenn die Anlagen zur Bereitstellung von Regelenergie genutzt werden, also kurzfristig einspringen können, wenn Strommangel herrscht, ist der Erlös noch weitaus höher. Die Restwärme aus dem ORC-Prozess beheizt den Fermenter und beschleunigt so die Biogasproduktion.

In einer zweiten baugleichen Anlage im gleichen Örtchen wird die ORC-Abwärme in ein Nahwärmenetz eingespeist.

Nun mag man einwenden, dass auch bisher schon Abwärme zu Strom gemacht wird. Nämlich über verdampftes Wasser, das eine Turbine antreibt und Strom produziert. Allerdings ist die Temperatur in Blockheizkraftwerken und auch bei vielen Industrieprozessen, bei denen Abwärme entsteht, dafür zu niedrig.

Die Orcam-Module produzieren dagegen Strom aus Abwärme, die wegen der zu niedrigen Temperatur keinen Wasser-Dampf-Kreislauf zur Stromproduktion in Gang setzen können. Die Kölner ersetzen Wasser durch eine organische Flüssigkeit, die bereits bei relativ niedrigen Temperaturen verdampft und genügend Druck für den Antrieb eines speziellen Turbogenerators aufbaut.

Die Module funktionieren am besten bei Temperaturen zwischen 300 und 500 Grad Celsius, die Motorabgase locker erreichen. Die Flüssigkeit wird im Kreis gefahren, also immer wieder in den Prozess eingespeist. Ein Tochterunternehmen des Essener Energieversorgers RWE sammelt in den kommenden Monaten alle Betriebsdaten der beiden Biogasanlagen, um eine verlässliche Basis für eine Wirtschaftlichkeitsberechnung zu gewinnen.

Erst dann können die Kölner wohl weitere Kunden für ihre Technik begeistern. Und davon gibt es theoretisch viele. Allein in Deutschland lässt sich ein Abwärmepotenzial von rund 100 Milliarden Kilowattstunden nutzen, hat das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme in Freiburg ermittelt. Diese Menge entspricht rechnerisch etwa 20 Prozent des Stromverbrauchs in Deutschland. Selbst wenn man die Verluste bei der Umwandlung von Wärme in Strom einrechnet, ist das Potenzial der Technik aus München gewaltig.

Wolfgang Kempkens
Wolfgang Kempkens
WirtschaftsWoche Technik & Wissen / Autor
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