Der Einsatz von Mikrogasturbinen – die Zukunftstechnologie für Brauereien?

Die Power Service Consulting GmbH (PSC) ist ein Beratungs- und Entwicklungsunternehmen für Gasturbinen. Zu den Kunden zählen nicht nur die größten deutschen Energieversorger, sondern auch Brauereien.

PSC berät sie vorrangig beim Einsatz von Mikrogasturbinen. Diese können z.B. zur Strom- und Dampferzeugung in den Brauereien genutzt werden. Forscher des Duisburger Instituts für Energie- und Umwelttechnik (IUTA) und die Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e.V. haben die Mikrogasturbine für mittelständische Unternehmen untersucht:

Die Kosten sind aufgrund des geringen Verschleißes und langer Wartungsintervalle von 4.000 bis 8.000 Betriebsstunden deutlich niedriger als bei herkömmlichen Motorheizkraftwerken. Ein weiterer interessanter Punkt ist die Verbrennung von Ethanol in den Gasturbinen bei der Herstellung von alkoholfreiem Bier.

Interview mit Martin Unverricht von der PSC GmbH

Martin Unverricht führt das Mikrogasturbinengeschäft der Power Service Consulting GmbH. Er beantwortet die wichtigsten Fragen zum Einsatz der Mikrogasturbinen in Brauereien: Wo und wie sie eingesetzt werden, welche Vorteile sich daraus ergeben und was sie mit der Ethanolverbrennung bei der Produktion von alkoholfreiem Bier zu tun haben.

Welche Vorteile haben Gasturbinen im Gegensatz zu herkömmlichen Motorheizkraftwerken?

Martin Unverricht: Moderne Gasturbinen, die mit der neuesten Technologie ausgestattet sind, bieten eine Reihe von Vorteilen. Ihre einfachere Konstruktion sorgt für eine höhere Anlagenverfügbarkeit und einen geringeren Wartungsbedarf. Zudem zeichnen sich diese Turbinen durch einen äußerst ruhigen Betrieb aus, was ihre Zuverlässigkeit weiter steigert.

Besonders beeindruckend ist der Einsatz modernster Brennkammertechnologie, die den Turbinen eine hohe Flexibilität in Bezug auf den eingesetzten Brennstoff ermöglicht. Sie sind unempfindlich gegenüber Brennstoffschwankungen und unterschiedlichen Gaszusammensetzungen. Diese Eigenschaften ermöglichen es den Betreibern, schrittweise auf erneuerbare Brennstoffe umzusteigen, ohne das gesamte System ändern zu müssen. So können diese Gasturbinen mit variablen Brennstoffmischungen betrieben werden, sei es Wasserstoff mit wechselnden Beimischungen von Biomethan, Synthesegas oder Erdgas.

Darüber hinaus ermöglichen diese Gasturbinen die effiziente Einhaltung von Emissionsvorgaben, ohne dass komplexe Abgasreinigungssysteme erforderlich sind. Dies trägt dazu bei, die Umweltauswirkungen zu minimieren und gleichzeitig die Betriebskosten niedrig zu halten. Insgesamt bieten diese Gasturbinen eine fortschrittliche und nachhaltige Lösung für die Stromerzeugung und den Übergang zu erneuerbaren Energiequellen.

In welchen Bereichen der Brauereien kommen die Turbinen zum Einsatz?

Martin Unverricht: Mikrogasturbinen werden in der Regel als Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen eingesetzt, hauptsächlich zur Erzeugung von Prozesswärme. Der selbst erzeugte Strom wird direkt in die Produktionsprozesse eingespeist. Diese Mikrogasturbinen bieten die Möglichkeit, eine Vielzahl unterschiedlicher Brennstoffe zu nutzen, darunter in Brauereien anfallende Stoffe wie Ethanol, aber auch Biogase aus der Abwasserbehandlung oder der Reststoffverwertung. Auch Mischungen dieser Brennstoffe können in den Mikrogasturbinen effizient verbrannt werden.

Die Anpassungsfähigkeit dieser Mikrogasturbinen ermöglicht es Unternehmen, Abfälle und Nebenprodukte sinnvoll zu nutzen und gleichzeitig Energie in Form von Strom und Wärme zu erzeugen. Dies trägt nicht nur zur Effizienzsteigerung von Produktionsanlagen bei, sondern fördert auch die Nachhaltigkeit und umweltfreundliche Energieerzeugung durch die Nutzung von Abfallstoffen als Ressource.

Welche Vorteile ergeben sich daraus für Brauereien?

Martin Unverricht: Durch den Einsatz von Mikrogasturbinen können Brauereien ihre Abhängigkeit von öffentlichen Gasversorgern deutlich reduzieren, was nicht nur zu Kosteneinsparungen führt, sondern auch einen wesentlichen Beitrag zur Erreichung der Klimaschutzziele leistet. Diese Gasturbinen sind äußerst flexibel und können die bereitgestellte Gasmenge durch den Einsatz von in der Produktion erzeugten Brennstoffen substituieren. Das erhöht nicht nur die Zuverlässigkeit der Energieversorgung, sondern fördert auch die Nachhaltigkeit im Betrieb, da die Ressourcen effizienter genutzt werden können.

Ein weiterer entscheidender Vorteil liegt in der Konstruktion der Gasturbinen, die den regelmäßigen Wartungsaufwand im Vergleich zu Gasmotoren deutlich reduziert. Dies führt zu einer höheren Anlagenverfügbarkeit und minimiert die Stillstandszeiten in der Produktion. Aufgrund dieser Eigenschaften tragen Mikrogasturbinen wesentlich zur Effizienzsteigerung und Kostensenkung in Brauereien bei und unterstützen gleichzeitig die Bemühungen zur Reduzierung der CO2-Emissionen.

Mit welchen Brauereien arbeiten Sie bereits zusammen?

Martin Unverricht: Wir stehen derzeit in Verbindung mit verschiedenen Brauereien und einem auf Brauereien spezialisierten Ingenieurbüro, um weitere Möglichkeiten der Zusammenarbeit zu sondieren. Aufgrund vertraulicher Vereinbarungen können wir jedoch keine detaillierten Informationen über den Kundenkreis geben. Unsere Bemühungen in diesen Gesprächen zeigen jedoch, dass wir bestrebt sind, maßgeschneiderte Lösungen für unsere Partner zu entwickeln und einen Mehrwert für ihre jeweiligen betrieblichen Prozesse zu schaffen. Wir sind stets darum bemüht, enge und wertvolle Partnerschaften aufzubauen, die auf Vertrauen, Innovation und gemeinsamen Zielen basieren.

Bei der Herstellung von alkoholfreiem Bier wird Ethanol in den Gasturbinen verbrannt. Wie genau funktioniert das?

Martin Unverricht: Bei der Herstellung von alkoholfreiem Bier wird das entstandene Ethanol in den Gasturbinen verbrannt. Dieser Prozess erfolgt in mehreren Schritten, um eine optimale Verbrennungseffizienz zu gewährleisten.

Zunächst wird das Ethanol erhitzt, um es in einen gasförmigen Zustand zu überführen. Das gasförmige Ethanol wird dann dem Brennstoff beigemischt, der in die Mikroturbine eingespeist wird. Dies geschieht über eine spezielle Mischeinheit, die dafür sorgt, dass das Ethanol dem Brennstoffgemisch gleichmäßig und kontrolliert zugesetzt wird.

Die Gasturbine verbrennt dann dieses Brennstoffgemisch und setzt dabei Energie frei, die zur Erzeugung von Strom und Wärme genutzt wird. Dieses Verfahren ermöglicht eine nachhaltige Energieerzeugung und trägt zur Steigerung der Effizienz der Produktionsanlagen bei. Es ist wichtig zu betonen, dass die präzise Steuerung der Ethanolbeimischung und der Verbrennung in der Gasturbine gewährleistet, dass der Prozess sowohl effizient als auch umweltfreundlich ist.

Welche Vorteile ergeben sich daraus?

Martin Unverricht: Die Verwendung von Ethanol in Gasturbinen bringt eine Reihe von bedeutenden Vorteilen mit sich. Sie führt in erster Linie zu einer effizienten Nutzung von Ressourcen und trägt zur Nachhaltigkeit bei.

Ein wesentlicher Vorteil ist, dass das Ethanol nicht anderweitig entsorgt werden muss, wie es in vielen Produktionsprozessen üblich ist. Stattdessen wird die im Ethanol enthaltene Energie vollständig genutzt. Dies führt zu einer Verringerung der Abfall- und Entsorgungskosten, was nicht nur wirtschaftliche Vorteile mit sich bringt, sondern auch die Umweltauswirkungen minimiert.

Darüber hinaus trägt die Verwendung von Ethanol als Brennstoff in Gasturbinen dazu bei, Ressourcen zu schonen und den Kohlenstoff-Fußabdruck zu verringern. Durch die Umwandlung von Ethanol in nutzbare Energie wird der Bedarf an fossilen Brennstoffen gesenkt, was wiederum zu einer Verringerung der Treibhausgasemissionen beiträgt. Dies ist ein lebendiges Beispiel für nachhaltige Praktiken, die Abfall in Wert umwandeln und gleichzeitig die Umwelt schützen. Das Recycling von Ethanol in Gasturbinen ist daher ein überzeugendes Modell für umweltbewusste und wirtschaftlich tragfähige Lösungen in der modernen Industrie.

Sind die Mikrogasturbinen Ihrer Meinung nach die Zukunft für die Brauereien?

Martin Unverricht: Im Hinblick auf den Einsatz als Kraft-Wärme-Kopplungsanlage in der Produktion lautet die Antwort eindeutig: ja! Unsere Brennkammertechnologie ermöglicht die Verbrennung verschiedener Gase in variablen Verhältnissen, was den Brauereien eine außergewöhnliche Flexibilität bietet. Diese Flexibilität erweist sich als äußerst vorteilhaft, insbesondere wenn sich die Zusammensetzung der verfügbaren Gase ändert oder wenn verschiedene Gase miteinander gemischt werden müssen.

Die Mikrogasturbinen ermöglichen es, die Brennstoff- und Gaszusammensetzung an ihre aktuellen Bedürfnisse anzupassen und gleichzeitig für zukünftige Anforderungen gerüstet zu sein. Das bedeutet, dass die Anlagen nicht nur effizient und umweltfreundlich betrieben werden können, sondern auch sehr anpassungsfähig sind. Brauereien und andere Unternehmen haben die Gewissheit, dass sie ihre Energieproduktion ohne großen Aufwand anpassen können, auch wenn sich die Bedingungen und Anforderungen ändern. Dies trägt zur Verbesserung der betrieblichen Effizienz, zu Kosteneinsparungen und zu Umweltschutzzielen bei und unterstreicht die Vielseitigkeit und Innovationskraft von Mikroturbinenlösungen.

Weitere Informationen gibt es unter www.psc-m.de.

Unternehmens-Profil PSC

Die Firma PSC GmbH wurde 2018 gegründet, nachdem eine große Restrukturierung des Servicebereichs für Gasturbinen der Firma General Electric am Standort Mannheim bekanntgegeben wurde. Erfahrene Ingenieure haben sich zusammengetan, um herstellerunabhängigen Service an Gasturbinen verschiedener Hersteller anbieten zu können. Die Firma PSC GmbH hat sich auf Wartungsdienstleistungen an Industrie- und Heavy Duty Gasturbinen sowie Retrofitlösungen an deren Nebensystemen, wie z.B. Brennstoffzuführungssysteme spezialisiert, und ist inzwischen fest im Markt etabliert. Für die Umsetzung innovativer Projekte zur Nutzung regenerativen Brennstoffe bietet die PSC die Projektführung, die Analyse und Auslegung von Brennstoffmischsystemen und Betriebskonzepten sowie die Entwicklung skalierbarer Systemarchitekturen an.

Quelle: PSC GmbH
Titelbild: ©iStockphoto | xijian