Das MoNiKa Kraftwerk
Der Modulare Niedertemperaturkreislauf Karlsruhe (MoNiKa):
Forschende und Industrie arbeiten an Technologien für die energieeffiziente Verstromung von Niedertemperaturwärme
Am Karlsruher Institut für Technologie Campus Nord wurde ein Kraftwerkskreislauf für Niedertemperatu- Wärmequellen am Institut für Thermische Energietechnik und Sicherheit (ITES) entworfen und aufgebaut. Dieser modular aufgebaute Organic Rankine Cycle (ORC) ermöglicht die Untersuchung verschiedener Komponenten, Betriebsweisen und Arbeitsfluide. Besonders interessant ist die Verwendung von Propan als natürliches Arbeitsfluid und mit überkritischen Frischdampfparametern bei Eintritt in die Turbine. Diese Betriebsweise bietet eine höhere Netto-Stromausbeute gegenüber der unterkritischen Betriebsweise.
Durch die Verwendung einer Heizzentrale kann eine Wärmemenge von bis zu 1 MW in einem weitem Temperatur und Massenstrombereich auch für alternative Kreisläufe bzw. Komponenten bereitgestellt werden. Die Anlage ist so geplant und aufgebaut, dass eine umfangreiche Instrumentierung möglich ist. Um die Ergebnisse aus Simulationsrechnungen zu validieren, sind direkte Vergleiche mit realen Kraftwerkskreisläufen notwendig, wobei detaillierte lokale Daten für eine präzise Simulation unabdingbar sind.
Die Untersuchung des Teillastbetriebs ist ebenfalls von Bedeutung, da die Kopplung von Wärme- und Stromnetzen eine besondere Herausforderung darstellt. Dieses Projekt zielt darauf ab, die Effizienz der Stromerzeugung aus niederenthalpen Wärmequellen zu steigern und Erkenntnisse für die Optimierung von ORC-Kraftwerken zu liefern.
Jahresbericht 2022
First experimental results of a supercritical Organic
Rankine cycle turbine using propane as working fluid