Tognum: Energieversorgung vom Haus bis zur Kleinstadt

Friedrichshafen - Auf Europas wichtigster Energiemesse
„Power-Gen" in Madrid (26. bis 28. Juni 2007) treten die Tognum-Unternehmen MTU Friedrichshafen, MDE Dezentrale Energiesysteme und CFC Solutions els gemeinsam an. Das ausgestellte Produktspektrum umfasst mtu-Dieselmotoren zur Stromerzeugung sowie Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen von MDE auf Gasmotorenbasis und von CFC auf Brennstoffzellenbasis. Seit März diesen Jahres hat die Tognum-Gruppe ihr Angebot an dezentralen Energieanlagen im Unternehmensfeld „Onsite Energy Systems" gebündelt. Hierzu zählen Dieselaggregate von Katolight, Gasmotorensysteme von MDE, Brennstoffzellenanlagen von CFC Solutions. Vom Notstromgenerator mit 15 Kilowatt bis hin zur Kraft-Wärme-Kopplungsanlage mit bis zu 45 Megawatt bietet die Tognum-Gruppe ein ausgefeiltes Produktspektrum zur Energieerzeugung. „Mit dieser Mischung aus bewährten und zukunftsorientierten Angeboten für den stetig wachsenden Bedarf nach dezentral erzeugter Energie sind wir im Markt hervorragend positioniert", sagt Tognum-Vorstand Christof von Branconi. „Dass Energie zu jeder Zeit an jedem Ort rasch, wirtschaftlich und zuverlässig verfügbar ist, wird immer wichtiger", unterstreicht von Branconi. „Das wird gerade in den USA augenfällig, wo etwa Hurrikane oder starke Schneefälle die öffentliche Stromversorgung immer öfter zusammenbrechen lassen."

mtu Engines: Dieselmotoren von mtu für Notstrom, Spitzenstrom oder Dauerstrom

Die schnelllaufenden Dieselmotoren sind das traditionelle Kerngeschäft der Tognum-Tochter MTU Friedrichshafen, Kern des Unternehmensbereiches mtu Engines. Für Energietechnik-Anwendungen liefert die mtu Motoren von 17 bis 6.250 Kilowatt.

Darüber hinaus ist die mtu seit Jahren für ihr individuelles System-Engineering bekannt. Es umfasst alle Leistungen von der technischen Beratung bei der Lösungssuche bis hin zur fachlichen Assistenz bei der Inbetriebnahme und Übergabe Ihrer Anlage. Als Generalunternehmer übernimmt die mtu das komplette Projektmanagement für schlüsselfertige Anlagen.

Die größte Anzahl der weltweit verkauften dezentralen Energieerzeugungs-Systeme ist dieselbetrieben. Auf der ganzen Welt arbeiten dezentrale Kraftwerke, so genannte Powerstations, vor allem unter strengen Umweltbedingungen und oftmals auch in entlegenen Regionen. mtu-Diesel-Powerstations liefern als Dauerläufer mitten in der Wüste, auf hoher See oder im Gebirge Energie für Rohstoffminen oder Ölplattformen, decken Spitzenbelastungen von Industrieanlagen ab oder sorgen bei Ausfällen des öffentlichen Stromnetzes für die Aufrechterhaltung der Energieversorgung. Die Anforderungen an Antriebsmotoren für diese klassischen Einsatzkategorien sind hoch. Gefragt sind hohe spezifische Leistungen bei gleichzeitig langen Wartungsintervallen, Dauerbetriebsfestigkeit auch bei häufigen Lastwechseln sowie eine höchste Startzuverlässigkeit.

Zuverlässigkeit allein ist nicht Ausschlag gebend, wenn der Motor 24 Stunden am Tag läuft: Vor allem der Kraftstoffverbrauch macht sich bemerkbar, gerade bei Anwendungen in entlegenen Gebieten, wo jeder Liter Diesel mit dem Tanklastzug herbeigeschafft werden muss. Hier ist der Kraftstoffverbrauch des Aggregats einer der größten Kostenblöcke, und ein niedriger spezifischer Verbrauch ein zentrales Kriterium.

In China, Indien, dem mittleren Osten oder Australien spielen Dieselmotoren auch andere Vorteile aus: Die Brennstoffversorgung ist einfacher sicherzustellen. Ein Dieselkraftwerk lässt sich in weniger als einem Jahr realisieren - ein entscheidender Faktor, denn oft ist für den Projektzeitplan allein die Bauzeit des Kraftwerks Ausschlag gebend. Geringer Wartungsaufwand ist ein weiteres Plus, das in Schwellenländern zum Tragen kommt: Mit Dieselmotoren kennen sich Mechaniker auf der ganzen Welt aus. Auf Grund der Großserienfertigung bieten Anlagen mit Dieselmotor darüber hinaus klare Kostenvorteile.

Ein spezieller Anwendungsbereich ist der mobile Einsatz. Bei ihm ist notwendig, das Container-Aggregat von einem Einsatzort zum nächsten zu transportieren, damit die Stromversorgung am neuen Standort sofort gewährleistet ist. In Städten arbeiten Dieselaggregate typischerweise als Notstromsysteme. Sie sind im Ernstfall bereits nach wenigen Sekunden einsatzbereit und die volle Last des Generators wird spätestens 15 Sekunden nach Start übernommen.

Mit dem VIRTUS-Programm liefert die mtu Engines ein Komplettsystem, das mit Dieselmotoren der Baureihen 2000 oder 4000 ausgestattet ist und ein Leistungsspektrum von 630 bis 2.200 kVA abdeckt. Die Antriebe zeichnen sich durch ein geringes Schall- und Vibrationsniveau, geringen Kraftstoffverbrauch und einfache Wartung aus. Das VIRTUS-Aggregat ist auch als Container-Aggregat für unterschiedlichste Anwendungen lieferbar.

mtu Engines: Gasturbine

Zum Lieferumfang der mtu Engines im Bereich dezentraler Energiesysteme gehören auch komplette Gasturbinen-Systemanlagen auf Basis von luftfahrtabgeleiteten Gasturbinen des Herstellers General Electric. Als Brennstoffe für eine solche Anlage dienen Erdgas oder Dieselkraftstoff. Neben Lieferung und Montage vor Ort umfassen die Leistungen der mtu auch die Inbetriebnahme, langjährige Wartungsverträge sowie komplette Revisionen nach 25.000 und 50.000 Betriebsstunden.

Eine Gasturbinen-Anlage hat einiges zu bieten: Im KWK-Betrieb beträgt der Brennstoffausnutzungsgrad bis zu 88 Prozent bei einem elektrischen Wirkungsgrad von rund 40 Prozent. Dazu kommen extrem niedrige Emissionen: der NO_x-Wert beläuft sich auf niedrige 50 mg/m³ und der CO-Ausstoß liegt bei nur 100 mg/m³. Weitere Highlights der umweltfreundlichen Anlagen sind die Schnellstartfähigkeit (auf Volllast in weniger als 10 Minuten) und die Verfügbarkeit der Gasturbinen-Anlagen von über 96 Prozent. Der Leistungsbereich beträgt 20.000 bis 45.000 kW_el bei einer thermischen Leistung von 28.000 bis 60.000 kW. Mit dieser Leistung können rund 30.000 Haushalte mit elektrischer Energie und etwa 10.000 Einfamilienhäuser mit thermischer Energie versorgt werden.

Typische Anwendungen sind Anlagen zur Kraft-Wärme-Kopplung. Dazu zählen Fernwärmeversorgung durch Stadtwerke, Kraftwerke mit Dampfproduktion und dem zusätzlichen Betrieb einer Dampfturbine sowie Spitzenlast-Kraftwerke. Auch in industriellen Anwendungen sind Gasturbinen-Systemanlagen einsetzbar. Überwacht und geregelt wird die Anlage mit modernster Technologie, mit der eine Fernüberwachung der Anlage möglich ist. So können Messwerte überprüft, sowie relevante Daten gespeichert und in Trend-Kurven angezeigt werden.

Tognum Onsite Energy Systems: Gasmotorensysteme von MDE

Energiesysteme mit Gasmotor, wie sie der zur Tognum-Gruppe gehörende Spezialist für Energieanlagen auf Gasbasis MDE liefert, bieten eine wirtschaftliche Möglichkeit, Strom und Wärme dezentral zu erzeugen - mit einer sehr guten Energiebilanz und niedrigen Emissionen. Als sauber verbrennende Energieträger lassen sich neben Erdgas auch Biogase, Klär- und Deponiegase nutzen. Neben der Unabhängigkeit vom öffentlichen Stromnetz sind Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen, die durch biogene Gase betrieben werden, CO₂-neutral und unabhängig von fossilen Brennstoffen. Kraft-Wärme-Kopplung mit Gasmotoren spart Primärenergie und ist damit ein wesentlicher Bestandteil eines zukunftsfähigen Energiemixes.
Bei der Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) werden Strom und Wärme gleichzeitig erzeugt. KWK-Anlagen besitzen durch die bessere Ausnutzung des jeweiligen Energieträgers einen sehr viel höheren Nutzungsgrad (bis zu 90 Prozent). Die Wärme lässt sich zum Heizen oder als Prozesswärme nutzen, die elektrische Energie wird entweder direkt genutzt oder ins öffentliche Netz eingespeist.
Die Einsatzfelder von KWK-Anlagen mit Gasmotoren sind Industrie und Gewerbe, Hotels, Nahwärme-Versorgung, öffentliche Bäder oder Kläranlagen. Ein spezieller Einsatzbereich sind Biogasanlagen, die nach dem Prinzip eines geschlossenen Kreislaufs die erzeugte Wärme wieder im biologischen Gärprozess nutzen, aus dem der Energieträger Biogas entsteht. Zusätzlich zu diesem geschlossenen Kreis liefern diese Anlagen Heizwärme für Gebäude und elektrische Energie zur Eigennutzung und zur Einspeisung ins Stromnetz.
MDE ist ein führender Anbieter von Gasmotoren und Energieanlagen mit 100 bis 400 kW elektrischer Leistung und bietet im stark wachsenden Markt für Blockheizkraftwerke komplette Energieanlagen aus einer Hand an. Mit Gasmotoren der mtu-Baureihe 4000 verfügt MDE über modernste Motorentechnologie, die den Leistungsbereich der MDE-Systeme nach oben bis 2.000 Kilowatt abrunden.

Tognum Onsite Energy Systems: Brennstoffzelle „HotModule" von CFC Solutions

Eine moderne Lösung für die Kraft-Wärme-(Kälte-)Kopplung bietet die Tognum-Tochter CFC Solutions GmbH in Ottobrunn mit ihrem „HotModule". Diese Schmelzkarbonat-Brennstoffzelle (MCFC) besteht im Wesentlichen aus einem zylindrischen Stahlbehälter mit dem horizontal angeordneten Brennstoffzellen-Stapel, einer Starteinrichtung, dem katalytischen Brenner und der Mischkammer. Das HotModule erzeugt auf elektrochemischem Wege Strom und gibt dabei Wärme auf einem hohen Temperaturniveau von etwa 400 °C ab. Es ist daher für die verbrauchsnahe dezentrale Energieerzeugung prädestiniert.
Zu den herausragenden Merkmalen der Brennstoffzellen gehört ihre Flexibilität bei der Brennstoffwahl. Zwar nutzt der HotModule-Prozess wie alle Brennstoffzellen Wasserstoff, diesen kann es dank der integrierten Reformierung jedoch aus vielen methanhaltigen Gasen erzeugen. Neben Erdgas kommen zum Beispiel Klärgas, Grubengas oder Biogas als Energielieferanten für das HotModule in Frage. Das erlaubt eine CO₂-neutrale Energiebereitstellung - die umwelt- und klimafreundliche Energiewandlung war bereits bei der Entwicklung des HotModules erklärtes Ziel. Nachdem sich die Effizienz und Haltbarkeit des Brennstoffzellenstapels mit Erdgas als Brennstoff mehrfach bewährt hat, wird das Nutzen biogener Gase nun forciert.
Die erste Anlage zur Klärgasnutzung hat vor zwei Jahren in Ahlen (Westfalen) den Betrieb aufgenommen, ähnliche entstehen gerade in Stuttgart-Möhringen und Moosburg. Auch für die Biogasnutzung kann CFC Solutions bereits Referenzen aufweisen: Seit etwa einem Jahr erzeugt ein HotModule in Leonberg bei Stuttgart Strom und Wärme und nutzt dazu Biogas, das beim Vergären biologischer Abfälle (aus der braunen Tonne) entsteht, ein weiteres Projekt läuft in München bei einem Rechenzentrum und wird Biomethan aus Energiepflanzen nutzen. Durch den Biogaseinsatz werden fossile Energieträger substituiert und das HotModule erzeugt nur so viel CO₂, wie die Pflanzen bei ihrem Wachstum aufgenommen haben.

Tognum Onsite Energy Systems: Dieselaggregate von Katolight für Nordamerika

Seit April 2007 gehört das US-amerikanische Unternehmen Katolight zum Tognum-Portfolio. Die Firma mit Sitz in Mankato, Minnesota/USA, liefert diesel- und gasbetriebene dezentrale Energieanlagen für Industrie und Landwirtschaft sowie für die stationäre Notstromerzeugung und deckt dabei einen Leistungsbereich von 15 bis 3.490 Kilowatt ab. Katolight spielt in der Tognum-Gruppe eine zentrale Rolle bei den standardisierten dezentralen Energiesystemen im nordamerikanischen Markt. „Mit der Akquisition von Katolight haben wir einen weiteren Meilenstein auf unserem Weg zu einem weltweit führenden Anbieter von dezentralen Energieanlagen gesetzt", erklärt Volker Heuer, Vorsitzender des Tognum-Vorstands.
Eine erfolgreiche Geschäftsbeziehung zwischen Tognum und Katolight besteht schon seit vielen Jahren: So basieren die Katolight -Energiesysteme unter anderem auf Dieselmotoren der MTU Friedrichshafen. Dessen Tochter MTU Detroit Diesel Inc. (Detroit, Michigan/USA) lieferte allein im vergangenen Jahr über 170 Motoren der Baureihen 60, 2000 und 4000 an Katolight.