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Projektbeispiel: Volle Kraft voraus! ORC unterstützt Schiffsdiesel

Schifffahrtstransporte verursachen rund drei Prozent der weltweiten CO2-Emissionen. Verschärfte Emissionsgrenzwerte sowie steigende Energiepreise erhöhen die Attraktivität effizienzsteigernder Massnahmen in diesem Anwendungsgebiet. Bereits heute kommen bei grossen 2-Takt-Schiffsdieselmotoren vereinzelt Nutzturbinen in Kombination mit Dampfkraftprozessen zum Einsatz.

Dabei verwertet die Nutzturbine das überschüssige, heisse Abgas, welches für den Antrieb des Abgasturboladers nicht gebraucht wird. Der Dampf für den Dampfkraftprozess wird aus der Restwärme nach der Nutzturbine und dem Turbolader erzeugt.

Zukünftige Massnahmen am Motoren- und Aufladesystem werden die für den Dampfprozess relevante Temperatur stark senken. Hier wird ORC als Niedertemperatur-Abwärmenutzungstechnologie zu einer interessanten Option.

Abbildung Schifftransporter

Potenzial

Verschiedene Konfigurationen eines 2-Takt-Schiffsdieselmotors wurden simuliert und das Potenzial von ORC-Systemen in Kombination mit einer Nutzturbine abgeschätzt.

Mit einem ORC-System und einer Nutzturbine lassen sich insgesamt zehn bis vierzehn Prozent der installierten Motorenleistung realisieren. Diese lässt sich entweder als zusätzliche mechanische Leistung für den Hauptantrieb oder alternativ als elektrische Energie für das Bordnetz nutzen.

Die Grafik zeigt, wie die Wärme des Abgases an den Druckwasser-Zwischenkreislauf abgegeben und danach über Wärmetauscher an den ORC-Kreislauf übertragen wird.
Die Wärme des Abgases wird an den Druckwasser-Zwischenkreislauf abgegeben und danach über Wärmetauscher an den ORC-Kreislauf übertragen.

Auf einen Blick

Beteiligte Institute und Zentren:

Projektstatus: beendet

Projektdetails