2015-10-01  –  2018-12-31

596.892,00 EUR

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. - Institut für Verbrennungstechnik, Stuttgart, Baden-Württemberg

03ET7065

Fortgeschrittene Kraftwerkssysteme - Kraftwerke mit Null Emissionen [EA1325]

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)

Energie

Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Erprobung eines effizienten und schadstoffarmen sowie wartungs- und kostengünstigen Mikrogasturbinen-basierten Mikro-Blockheizkraftwerks für den Einsatz in Ein- und Zweifamilienhäuser mit einer elektrischen Leistung von 1 kWel und einer thermischen Leistung von bis zu 4,7 kW. Das geplante BHKW System soll einen elektrischen Wirkungsgrad von mindestens 16% und Gesamtwirkungsgrade, durch die Einführung einer Abgasrückführung, von über 91% erreichen. Dies führt zu einer Primärenergieeinsparung von mehr als 15% und einer CO2-Reduktion von bis zu 36% im Vergleich zur getrennten Erzeugung von Wärme und Strom. Das geplante Vorhaben ist in die drei Teilprojekte 'Systemanalyse', 'Komponenten und Anlagenentwicklung' und 'Versuchsanlage' gegliedert. Derzeit wird eine Mikrogasturbine für den inversen Betrieb vorbereitet, die zur Untersuchung der möglichen Betriebsbereiche im Teilprojekt 'Systemanalyse' eingesetzt werden soll. Die gewonnenen Messdaten dienen der Anpassung und anschließend der Validierung eines stationären thermodynamischen Simulationstools für die numerische Abbildung der Mikrogasturbine. Mit Hilfe der Simulationen werden Betriebskonzepte erarbeitet und in Bezug auf Wirtschaftlichkeitsaspekte unter Berücksichtigung möglicher Verbraucherumgebungen analysiert. Weiterhin werden die Subkomponenten detailliert betrachtet, um die nötigen Änderungen und Optimierungen für den invertierten Gasturbinenkreislauf aufzuzeigen. Im Teilprojekt 'Komponenten und Anlagenentwicklung' werden auf Basis dieser Ergebnisse die einzelnen Systemkomponenten für den inversen Gasturbinenkreislauf ausgelegt und gefertigt. Anschließend erfolgen im Teilprojekt 'Versuchsanlage' der Aufbau und die detaillierte Untersuchung der optimierten inversen Mikrogasturbine. Hierfür wird ein mehrwöchiger Versuchsbetrieb der Anlage angestrebt. Zeitgleich erfolgen Markt- und Potentialanalysen durch den Projektpartner EnBW AG.