2022-04-01  –  2025-03-31

116.605,28 EUR

Enertracting GmbH, Kassel, Hessen

03EE5101C

Konventionelle Kraftwerkstechnik - Komponentenentwicklung [EA1312]

01238848/1  –  Asterex - Alternatives Vorwärmsystem zur Effizienzsteigerung in GDRMA auf Basis regenerativ beheizter Expansionsturbinen

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)

Energie

Das Projekt ASTEREX verfolgt das Ziel, sowohl eine Prozessoptimierung durchzuführen als auch CO2-arme Wärmebereitstellungstechnologien einzusetzen. Bei der erforderlichen Entspannung von Erdgas soll der ineffiziente Prozess des energievernichtenden Drosselns auf eine Entspannung unter Verwendung von Expansionsturbinen umgestellt werden. Bisher wird die über die Verdichteranlagen eingebrachte Druckenergie in den Verteilstationen, welche den Druck an anderer Stelle wieder abbauen müssen, nicht genutzt. Nach dem heutigen Stand der Technik wird der Gasdruck in Gas-Druckregel- und Messanlage (GDRMA) über ein Gas-Druckregelgerät reduziert (Drosselung). Aufgrund der durch den Druckabbau induzierten Abkühlung muss das Gas vorgewärmt werden. Die Wärmebereitstellung erfolgt typischerweise über Gas-Niedertemperaturkessel. In Deutschland verursacht dieser Prozess in allen GDRMA einen geschätzten Wärmebedarf von ca. 1,5 TWh/a. Die Umstellung des Prozesses von Drosselung auf Entspannung mit einer Expansionsturbine benötigt zusätzliche Wärmeenergie, damit die mit der Entspannung einhergehende zusätzliche Abkühlung des Gases den Betrieb der Stationen nicht beeinflusst. Bei Ausnutzung des Druckgefälles kann durch den Einsatz von Expansionsturbinen nahezu 1 zu 1 Niedertemperaturwärme in elektrische Energie umgewandelt werden. Die Expansionsturbinen könnten hier auf die Grundlastvolumenströme in den Anlagen dimensioniert werden. Mit der generierten elektrischen Energie wiederum soll bspw. eine Luft- Wärmepumpe angetrieben werden, um damit nicht nur den durch die Expansionsturbine anfallenden Zusatzbedarf, sondern den gesamten Wärmebedarf der Station rein regenerativ zu decken. Überschüssiger Strom könnte auch zur Bedarfsdeckung in der Station selbst genutzt oder ins Netz eingespeist werden. Grundsätzlich ist es so möglich, diese Stationen als bisherige starke CO2-Emittenten auf einen vollständig dekarbonisierten Betrieb umzurüsten.