Misselhorn

Im Rahmen des Misselhorn Projektes wird die Niedertemperatur-Verstromung bis unter 100°C durch den innovativen Misselhorn Kreisprozess untersucht. Der Lehrstuhl befasst sich dabei mit den thermofluiddynamischen Hintergründen des Prozesses und der Simulation des von der Maschinenwerk Misselhorn MWM GmbH betriebenen Funktionsmusters.

Motivation

Mit der in Deutschland voranschreitenden Energiewende ergeben sich zahlreiche neue Anforderungen an die effiziente Nutzung von Abwärme und von Erneuerbaren Energien. Das Temperaturniveau, das bei Geothermie, Biomasseanlagen oder solarthermischen Kraftwerken zur Verfügung steht, ist häufig nicht ausreichend für eine wirtschaftliche Verstromung. Ebenso wird ungenutzte Abwärme oft an die Umgebung abgegeben oder muss sogar mit zusätzlichem Aufwand abgeführt werden. Diese nicht genutzte Energie fällt zu Lasten des Gesamtwirkungsgrades. Mit der Nutzung dieser Restwärme können der Gesamtwirkungsgrad von Anlagen erhöht und Ressourcen geschont werden.

Prozessbeschreibung

Der von MWM entwickelte Prozess verwendet, ähnlich wie ein klassischer Organic Rankine Cycle, ein organisches Arbeitsmedium. Die Verdampfung des Arbeitsmediums geschieht jedoch dynamisch in mindestens drei Batchverdampfern. Im Gegensatz zum kontinuierlichen Betrieb eines ORCs setzt sich der Ablauf damit aus den Phasen Befüllen, Verdampfern und Ausströmen zusammen. Die nötige Druckerhöhung resultiert dabei einzig aus der isochoren Verdampfung des Kältemittels im geschlossenen Verdampfer und macht nur das Vorhandensein einer Umwälzpumpe notwendig. Die Einsparung der Verdichterleistung sowie die gute Anpassung der Temperaturniveaus in den Verdampfern sind ideal an die Rahmenbedingung der niedrigen Temperaturen angepasst. Um trotz des Batchbetriebs einen kontinuierlichen Massenstrom gewährleisten zu können, werden die Verdampfer zeitlich versetzt betrieben. Statt einer Turbine wird zur Dampfexpansion ein modifizierter, an die oszillierenden Dampfparameter angepasster Dieselmotor eingesetzt.