Verbundvorhaben: DigITecT - Digitalisierung und interdisziplinäre Auslegungstechnologien von Turbomaschinen für die Energiewende; Teilvorhaben: 2.1a, 2.2a und 2.3a
Zeitraum
2023-01-01 – 2025-12-31
Bewilligte Summe
1.697.904,20 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE5116D
Leistungsplansystematik
Konventionelle Kraftwerkstechnik - Komponentenentwicklung [EA1312]
Verbundvorhaben
01247773/1 – DigITecT - Digitalisierung und interdisziplinäre Auslegungstechnologien von Turbomaschinen für die Energiewende
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)
Förderprogramm
Energie
Das übergeordnete Arbeitspaket 'Speicher und H2-Anwendungen' des Verbundprojektes widmet sich Verdichtern und Expansionskomponenten für Anwendungen in Speicherprozessen für die zukünftige, von Erneuerbaren dominierte Energieinfrastruktur und in Prozessen der synthetischen Erzeugung klimaneutraler Brenngase. Im AP 2.1 'Radialverdichter in Energiespeicheranwendungen' werden Radialverdichter für die Anwendung in innovativen Energiespeicheranwendungen wie CAES (Compressed Air Energy Storage) ertüchtigt. Um dieser besonderen Anforderung von CAES zu begegnen ist es daher erforderlich, die Auswirkung von Strömungsungleichförmigkeiten am Verdichtereintritt zu bewerten und aerodynamisch robuste Laufräder, die im flexiblen Betrieb möglichst unempfindlich auf eine ungleichförmige Beaufschlagung reagieren, zu entwickeln. Das AP 2.2 'Radialexpander in Energiespeicheranwendungen' widmet sich dem Expansionspfad von Energiespeichern, die auf den Prinzipien der Kompression und Expansion von Gasen arbeiten. Hier kommen mehrstufige Radialexpander zum Einsatz, wobei je nach der Art des Energiespeichers unterschiedliche Fluide für den Prozess in Betracht kommen. Dies hat Auswirkungen auf die genaue Gestaltung der aerodynamischen Komponenten. Schließlich werden im AP 2.3 'Axialexpander: Maschinenoptimierung für Speicherungsprozesse' Turbomaschinen für Prozesse für eine möglichst verlustarme Einlagerung (Einspeisung) und eine schnelle Entladung von Gasen entwickelt. Neben der direkten Nutzung der Exergie des gespeicherten Wasserstoffs wird in einem mit CO2 arbeitenden geschlossenen Kreislaufprozess CO2 auf den überkritischen Zustand (sCO2 – super critical CO2) komprimiert. Der Antrieb des Kompressors wird durch eine kleine Expansionsturbine unterstützt, die die nach der Wärmespeicherung enthaltene Restenthalpie entspannt. Besteht Strombedarf in wind- bzw. sonnenfreier Zeit, so erfolgt die Rückgewinnung elektrischer Energie durch die Entspannung des sCO2 über eine Turbine.