Das Postberg DWKW (Druckluft-Wärme-Kraftwerk) - Funktionsprinzip

 

 

Was ist ein KWK Kompressor?

Ein Blockheizkraftwerk (kurz BHKW) wandelt Gas oder Biogas in elektrische Energie um. Die dabei anfallende Wärme wird an mehreren Stellen des Verbrennungsmotors durch Wärmetauscher für Prozess- oder Heizwärme ausgekoppelt. Auf der Antriebswelle des Verbrennungsmotors ist ein elektrischer Generator angekoppelt.

Der technische Wandlungswirkungsgrad der Druckluft von der Primärenergie zur Nutzenergie ist mehr als schlecht: Rund 98% der Primärenergie wird in Wärme umgesetzt, die in der Regel verloren ist; zunächst im Kraftwerk, später in den produzierenden Unternehmen. Ein moderner Druckluftkompressor wandelt aus elektrischer Energie Druckluft. Die in der Druckluft enthaltene Energie wird am Werkzeug oder Zylinder in Form von Bewegungsenergie freigesetzt. Die dabei anfallende Wärme beim Verdichtungsprozess wird wie am Blockheizkraftwerk an mehreren Stellen ausgekoppelt. Auf der Antriebswelle des elektrischen Motors ist in der Regel eine zweiwellige Druckluftschraube gekoppelt.

Werden das Blockheizkraftwerk und der Druckluftkompressor in einem Industrieunternehmen parallel betrieben, wandelt das Blockheizkraftwerk Gas oder Biogas in Strom um. Dieser treibt wiederum den elektrischen Motor der Druckluftschraube an. Die erzeugte Druckluft wird am Werkzeug in Form von Bewegungsenergie nutzbar. Diese Kette an Energiewandlung bleibt nicht ohne Verluste, die prinzipiell in Form von Abwärme zur Verfügung steht.

Der Kraft-Wärme-Kopplungs Kompressor (kurz KWK Kompressor) spart den Generator des BHKWs und den elektrischen Motor des Druckluftkompressors ein. Die Antriebswelle des Verbrennungsmotors wird direkt an die Druckluftschraube gekoppelt. Die Abwärme wird wie beschrieben an mehreren Stellen ausgekoppelt, so dass aus Gas oder Biogas direkt Prozess- oder Heizwärme und Druckluft entstehen.

Die so effizient erzeugte Druckluft wird am Druckluftverbraucher eingefangen und mit einer zweiten Leitung zurück zum KWK Kompresssor geführt. Dieser Effekt gleicht einem Turbo, da die Ansaugluft an der zweiwelligen Druckluftschraube nun die doppelter Menge (Masse) hat. Kurz „E.A.R.S – Exhaustor Air Recycling System“ genannt. Die Druckluft wird sprichwörtlich recycelt und technisch gesprochen in einem geschlossenen Kreislauf geführt, so dass sich die Effektivität der Druckluft erhöht.

Falls im Unternehmen keine Wärme ganzjährig benötigt wird, besteht die Möglichkeit über eine Adsorptions-Kälteanlage wartungsarm Prozesskälte zu erzeugen. Das dazu benötigte Temperaturniveau kann durch ein neues Verfahren die max. Temperatur des KWK Kompressors von 90°C nutzbar machen. Aus Gas oder Biogas entsteht somit dezentral Wärme, Kälte und Druckluft. Als Grundlastmaschine kann über 85,5% der eingesetzten Primärenergie nutzbar gemacht werden.

Zusammenfassend lässt sich mit dem KWK Kompressor viel Energie und somit Kohlendioxid einsparen. Dies entlastet sowohl die Umwelt und als auch den Geldbeutel, da aus derselben Menge Gas oder Biogas mehr Wärme und Druckluft zur Verfügung steht als im Normalfall. Statt die Flüsse oder Umwelt zu heizen, steht die Wärme für Prozess- und Heizwärme zur Verfügung. Bis zu zwei Drittel der Primärenergie kann somit eingespart werden. Das entspricht 245.000 kg CO2 pro Jahr, was einer Fahrleistung von 500.000 Autokilometern eines Mittelklasse-PKWs entspricht.

Für wen sind die KWK Kompressoren geeignet?

Da wie beschrieben beim Betrieb der KWK Kompressoren viel Wärme entsteht, sind vor allem Unternehmen geeignet, die einen möglichst ganzjährigen Wärmebedarf in der Produktion oder Prozessen haben. Es bieten sich aber auch mittelständische Unternehmen mit einem sehr hohen Kostenanteil für Druckluft und/oder ergänzend einem hohen Strompreis bzw. einem niedrigen Gaspreis an.
Postberg+Co. bietet aktuell zwei Leistungsklassen als KWK Kompressoren unter dem Markennamen PB+COmpressor an:

  • Für mittelständische Unternehmen einen KWK Kompressor, den 20kW PB+COmpressor,  der einen elektrischen 20kW Kompressor ersetzt.
  • Für Großunternehmen einen KWK Kompressor, den 210kW PB+COmpressor, der einen elektrischen 200kW Kompressor ersetzt.

Der PB+COmpressor ist der erste Drucklufterzeuger, der standardmässig über eine integrierte Volumenstrommessung verfügt. Somit wird der tatsächliche Erzeugungswirkungsgrad dauerhaft messbar. Der optionale PB+COntroller erfasst alle Messdaten aus Gasverbrauch, Druckluft und Wärmeerzeugung und dokumentiert so den Druckluft- und Wärmewirkungsgrad.

Wenn Sie Hilfe bei der Auswahl des passenden KWK Kompressors brauchen, melden Sie sich gerne bei uns. Um die Wirtschaftlichkeit abschätzen zu können, bitten wir Sie im Vorfeld unseren basisCHECK-Fragebogen auszufüllen.

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