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Motoren für die Erzeugung von Strom und Wärme

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Ob in Kraftfahrzeugen, Schiffen oder als Motoren für die stationäre Energieumwandlung: Verbrennungsmotoren sind seit über 100 Jahren millionenfach im Einsatz. Sie zählen zu den effizientesten Systemen zur Energieumwandlung überhaupt. Werden diese Motoren zur stationären Energieumwandlung verwendet, erreichen sie sehr gute Wirkungsgrade von über 50 Prozent. Beim Einsatz in Kraftwerken mit Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) wird durch die konsequente zusätzliche Ausnutzung der Abwärme zur Nah- oder Fernwärmeversorgung über 95 Prozent der eingesetzten Primärenergie nutzbar in Strom und Wärme umgewandelt. Betrieben mit Biokraftstoffen, arbeiten die Motoren sogar CO2-neutral. Die Verwendung von Klär- oder Deponiegas ist ebenso ressourcen- wie umweltschonend.

Verbrennungsmotoren sind nicht nur effizient und umweltfreundlich, sondern auch äußerst robust. Denn sie arbeiten auch unter extremen Bedingungen zuverlässig, sind einfach sowie kostengünstig zu warten, schnell und meistens ohne großen Aufwand zu reparieren. Genau das macht Motoren zur stationären Energieumwandlung in entlegenen Regionen, in Gegenden mit schlecht ausgebauter Infrastruktur zum idealen Energieversorgungskonzept. Hier hilft, dass Verbrennungsmotoren unempfindlich gegenüber rauen klimatischen Bedingungen wie großen Temperaturschwankungen oder hoher Luftfeuchtigkeit sind. Sie verrichten ihren Dienst in einer Fabrik für Handydisplays in einer asiatischen Sonderwirtschaftszone ebenso zuverlässig wie in einer Berghütte in den Alpen oder auf einer Farm in der trockenen Hitze Arizonas.

Dabei benötigen die Motorenkraftwerke wenig Platz, sind schnell errichtet und haben keine hohen Ansprüche an die Gebäudehülle, die einzelnen Komponenten sind leicht zu transportieren und schnell zu montieren. Dies alles hält die erforderlichen Investitionen überschaubar. Überschaubar ist auch der Zeitraum der vorzufinanzierenden Bauzeit. Die Anlage ist schnell am Netz.

Verbrennungsmotoren gehören zu den vielseitigsten Konzepten zur Energieversorgung überhaupt. Kein anderes System kann mit so vielen unterschiedlichen Kraftstoffarten betrieben werden: Sie laufen mit Erdgas ebenso wie mit Bio-, Gruben- oder Deponiegas, mit Diesel und Biodiesel genauso wie mit Schweröl, tierischen oder pflanzlichen Fetten. Aber nicht nur die Flexibilität beim Kraftstoff, auch die hohe und vor allem schnelle Verfügbarkeit ist ein entscheidender Vorteil. Motorenanlagen sind innerhalb kürzester Zeit „am Netz“: Zwischen dem Start des stillstehenden Kraftwerks und dem Zeitpunkt, zu dem Strom in das Netz einspeist werden kann, vergehen oft nur Sekunden. Außerdem sind Kraftwerke mit Verbrennungsmotoren „schwarzstartfähig“, können also im Gegensatz zu klassischen Kohle- oder Kernkraftwerken nach einem Stillstand auch ohne fremde Stromversorgung angefahren werden. Durch zu- und abschalten einzelner Motoren in der Anlage kann die Leistung des Motorenkraftwerks dem tatsächlichen Bedarf auf einfache Weise angepasst werden. Die laufenden Motoren werden dabei im Effizienzoptimum betrieben.

Die Energieversorgung steht in der Zukunft vor großen Herausforderungen und einem deutlichen Wandel. Zur Deckung des Strombedarfs sowie zur Erreichung der Klimaschutzziele werden in Europa auch weiterhin alle verfügbaren Energieträger und Energietechnologien benötigt. Der notwendige Energiemix wird sich aber deutlich verändern. Mit diesen Veränderungen entstehen neue Anforderungen: Die Umwandlung von Energie aus Wind und Sonne unterliegt Witterungseinflüssen. Es bedarf daher intelligenter Konzepte, um die Ansprüche an eine hohe Umweltverträglichkeit und eine hohe Versorgungssicherheit in Einklang zu bringen. Und genau hier können Verbrennungsmotoren einen wichtigen Beitrag leisten: In dem zum Beispiel bei Insellösungen Windkraftanlagen mit Motorenkraftwerken kombiniert werden, sichern sie die Versorgungssicherheit.

Bildquelle : Fotolia

jens.slama@vdma.org, jens.slama@vdma.org
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