Die Dampferzeugung übernimmt bei dem neu entwickelten Kleinkraftwerk ein Rotationskessel, der mit 90 % weniger Bauvolumen auskommt als herkömmliche Lösungen. Ermöglicht wurde die Schrumpfung durch die Verwendung rotierender statt traditionell stillstehender Heizflächen. Im Ergebnis verstärkt sich der Wärmeübergang im Kessel erheblich, ohne dass Druckverluste wesentlich zunehmen. Eine gemeinsame Welle verbindet den Rotationskessel mit einer ebenfalls neuartigen Scheibenläufer-Turbine ohne Schaufeln. Das komplette System hat einen Raumbedarf von lediglich 200 l. Die Leistung ist nach oben und unten skalierbar, die Obergrenze liegt bei 1000 kW.
Mit dem Kleinkraftwerk können erstmals kleingewerbliche Unternehmen ohnehin anfallende Abhitze günstig in Energie für die betriebliche Eigenversorgung umwandeln, wie La Mont-Geschäftsführer Prof. Udo Hellwig berichtet. Während sich bei dieser Nutzung von Restwärme aus Feuerungsanlagen, industriellen oder auch kommunalen Prozessen Temperaturen unterhalb von 100 °C in der Regel als unwirtschaftlich erwiesen, gäbe es nach oben grundsätzlich keine Temperaturbegrenzung.
Neue Möglichkeiten eröffneten sich laut Hellwig beispielsweise für die Nachnutzung von Abhitze im Bereich Lebensmitteltechnologie, etwa in Bäckereien und Schlachtbetrieben, oder aus ungünstig ausgelegten haustechnischen Anlagen mit zu hohen Rauchgastemperaturen. Die konstruktiv sehr einfache Auslegung des Systems sichere bei diesen wie auch bei zahlreichen anderen branchenübergreifend möglichen Nutzungsvarianten Langlebigkeit und geringen Wartungsaufwand, so Hellwig.
Beide Neuentwicklungen stellen eine Art Re-Engineering auf historischer Grundlage dar: „Die Lösungen wurden schon vor 80 Jahren von La Mont-Ingenieuren konzipiert, aber nur in maritimen Anwendungen realisiert“, so der Firmenchef. Sein Team habe die präzisen Konstruktionsvorgaben aus dem Firmenarchiv an die aktuellen Anforderungen angepasst und umgesetzt.
Prototyp bereits im Einsatz
Ein Prototyp der Turbine wird derzeit unter Praxisbedingungen von einem Prüflabor getestet. Ihre wie auch die Serienproduktion der Rotationsverdampfer sowie die Montage übernehmen spezialisierte Hersteller aus Sachsen-Anhalt und Berlin. Die Auslieferung der ersten Anlagen ist für das Frühjahr 2021 geplant. Preislich sollen sie „deutlich unter den bislang marktverfügbaren Angeboten“ liegen, sagt Hellwig.
Von der Fachwelt wird die Kombination aus optimierter Wärmeübertragung und Volumenminderung aufmerksam verfolgt. Laut Dr. Ralf Kriegel vom Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS in Hermsdorf begünstigt sie eine effiziente lokale Stromerzeugung: „Bei üblichem Wirkungsgrad werden diese Systeme wesentlich preiswerter – das kann die Akzeptanz industrieller Anwender etwa für BHKW deutlich erhöhen.“
La Mont GmbH, Berlin
