Mehrstoffdampfprozess

Unter dem Begriff Mehrstoffdampfprozess versteht man den Einsatz unterschiedlicher Arbeitsmedien bei der Dampferzeugung in Dampfkraftwerken. Gegenüber konventionellen Dampfkraftwerken weist der Mehrstoffdampfprozess mit zwei oder mehreren unterschiedlichen Arbeitsmedien Wirkungsgradvorteile auf.

Bereits in der ersten Hälfte des 20. Jahrhunderts wurde dieser Prozess beforscht. Höhere Potenziale bei anderen Technologien und das Entwicklungsrisiko des Mehrstoffdampfprozesses im Großkraftwerksbereich haben jedoch zur Einstellung entsprechender Forschungsprojekte geführt.

Ein Beispiel für den erfolgreichen Einsatz dieses Verfahrens ist der Kalina-Prozess, der vorwiegend in Geothermiekraftwerken realisiert wird. Die Nutzung des Kalina-Prozesses in konventionellen Kohlekraftwerken war in den 1980er-Jahren Gegenstand von Forschungsarbeiten. Für den Kraftwerkseinsatz wurde ein Zweistoffgemisch vorgeschlagen, das aus Ammoniak und Wasser besteht. Ein solches Zweistoffgemisch hat den Vorteil, dass es keinen festen Siedepunkt hat, sondern einen Siedebereich.

Das Zweistoffgemisch ermöglicht gegenüber einem Einstoffgemisch eine Verdampfung mit zunehmender Temperaturerhöhung. Dies ermöglicht eine bessere Wärmeübertragung und führt zu einer Erhöhung der oberen Prozesstemperatur. Das Zweistoffgemisch ermöglicht außerdem eine Verringerung der unteren Prozesstemperatur.

Wegen seines hohen Wirkungsgradpotenzials wird der Mehrstoffdampfkraftprozess als eine Option für zukünftige Kraftwerkskonzepte angesehen. Allerdings werden derzeit weltweit keine signifikanten F&E-Arbeiten zu Mehrstoffdampfprozessen im größeren Maßstab durchgeführt.