Mikrogasturbine Heizzentrale Staatstheater

Mikrogasturbinen sind ausgesprochene "Neulinge" in der Familie der erdgasbetriebenen Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen. Vom Prinzip her arbeiten sie ähnlich wie die Antriebsdüsen der Düsenflugzeuge, nur dass hier die mechanische Energie nicht in Schub umgesetzt wird, sondern zum Antrieb eines Stromgenerators genutzt wird. Die dabei entstehende Abwärme wird in ein System zur Gebäudeheizung eingespeist. Erst die moderne Werkstofftechnologie hat die Übertragung dieses Turbinenprinzips auf kleine Maßstäbe, eben Mikrogasturbinen, möglich gemacht. Bislang sind bundesweit erst wenige solcher Anlagen in Betrieb.

Die ESWE-Mikrogasturbine wurde mit Unterstützung eines Förderprogramms des Landes Hessen errichtet. Ebenfalls gefördert wird dieses Projekt vom Innovations- und Klimaschutzfonds der ESWE Versorgungs AG. Die Mikrogasturbine ist in einer ESWE-eigenen Heizzentrale im Keller des Parkhauses Thelemannstraße 1 in Wiesbaden installiert, welche die Liegenschaften Hessisches Staatstheater, Kurhaus Wiesbaden und Aareal Bank mit Fernwärme versorgt.

Bei der Mikrogasturbine handelt es sich um eine Capstone C60-ICHP von E-quad Power Systems. Sie wird mit Erdgas betrieben. Die Abwärme der Mikrogasturbine wird ganzjährig zur Anhebung der Rücklauftemperatur des Nahwärmenetzes genutzt. Der im angeschlossenen Generator erzeugte Strom versorgt den für den Betrieb der Mikrogasturbine notwendigen Kompressor, und darüber hinaus werden bis maximal 50 kW_el ins Niederspannungsnetz der ESWE Versorgungs AG eingespeist.

• Bei einem Brennstoffeinsatz von 181 kW (Hu) Erdgas ergeben sich folgende Normwirkungsgrade:
  
  thermisch: 58%
  elektrisch: 28%

Durch die gleichzeitige Nutzung der Wärme und des Stromes wird, wie bei allen Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen, der fossile Brennstoff effizient genutzt. Dadurch werden deutlich weniger Schadstoffe ausgestoßen, als bei der getrennten Erzeugung von Wärme und Strom. Die CO₂-Einsparung beträgt bei der Capstone C60 unter den gegebenen Randbedingungen jährlich 124 Tonnen.

Das Fördervorhaben wird von der hessenENERGIE fachtechnisch begleitet, die dazu Messungen im Volllast- und Teilastbereich durchführt. Erfasst werden dabei die Emissionswerte CO und NO und NO₂. Weiter wird der Brennstoffeinsatz, die elektrische Leistung und die thermische Leistung aufgenommen, um so den tatsächlichen thermischen und elektrischen Wirkungsgrad zu ermitteln. Zu diesem Zweck werden alle Energieflüsse (Gaseinsatz, Wärmeeinspeisung ins Fernwärmenetz, gesamte Stromerzeugung sowie Eigenbedarf an elektrischer Energie) separat über geeichte Zähler erfasst und ausgewertet.

Ein großer Vorteil gegenüber den üblichen gasmotorischen Blockheizkraftwerken soll der geringe Wartungs- und Instandhaltungsaufwand für die Mikrogasturbine sein. Die bisherigen exzellenten Betriebserfahrungen lassen hoffen, dass dieses Ziel voll erreicht wird. Betriebsbedingt müsste die Turbine dann nur einmal jährlich zu einer umfassenden Inspektion und Wartung abgeschaltet werden.

Möglicher Einsatzort für diese Art von Turbinen sind alle größeren Liegenschaften, die einen genügend großen Grundwärmebedarf haben, und in denen ein entsprechender Schallschutz für die Turbine sichergestellt werden kann.