Untersuchung eines hocheffizienten Hybridkraftwerks im Forschungskraftwerk
Im Forschungskraftwerk werden verschiedenste Konzepte zur dezentralen Energieerzeugung untersucht, von der 1kW Mikrogasturbine (MGT) im Inverted Brayton Cycle (IBC) bis hin zum hocheffizienten Hybridkraftwerk.
Das Forschungskraftwerk oder Labor für mikrogasturbinenbasierte Kraftwerkskonzepte des DLR-Instituts für Verbrennungstechnik in Stuttgart dient der Entwicklung und Validierung neuer und hocheffizienter Kraftwerkssysteme auf Basis von Mikrogasturbinen.
Entwicklung neuer Kraftwerkskonzepte
Das Forschungskraftwerk des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Stuttgart stellt die nötige Infrastruktur (Medienversorgung inklusive gasförmigen und flüssigen Brennstoffen, Zuluftkonditionierung, Wärmeverbraucher, Messtechnik, eine separate Leitwarte) für bis zu vier Versuchsanlagen zum Betrieb von stationären und mobilen Kleinkraftwerken zur Verfügung (Gasturbinen-basiertes Blockheizkraftwerk, Auxiliary Power Units (APUs), Range Extender, Hybrid-Kraftwerk aus Festoxidbrennstoffzelle (SOFC) und Mikrogasturbine (MGT).
Schwerpunkt der Forschungsarbeiten im Labor „Forschungskraftwerk“ ist die Entwicklung und Demonstration/Validierung von innovativen, brennstoffflexiblen, schadstoffarmen und hocheffizienten dezentralen Kraftwerkskonzepten auf Basis von Mikrogasturbinen. Im Forschungskraftwerk wird der komplette Kraftwerksprozess nachgebildet, um neue Kraftwerkskonzepte real zu testen, zu charakterisieren, zu validieren und zu optimieren.
Derzeitige Versuchsaufbauten:
Zwei Prüfstände dienen der Entwicklung, Erprobung und Demonstration von brennstoffflexiblen, gasturbinen-basierten Blockheizkraftwerken zur dezentralen Energiebereitstellung (1-3 Kilowatt elektrisch).
Ein Prüfstand einer APU (Auxiliary Power Unit) dient der Validierung und Optimierung des APU-Prozesses hinsichtlich Effizienz, Schadstoff- und Lärmemissionen.
Zwei Prüfstände werden zur Entwicklung, Erprobung und Demonstration eines Hybrid-Kraftwerks, bestehend aus einem Hochtemperaturbrennstoffzellensystem (SOFC) und einer Mikrogasturbine (MGT), eingesetzt.
Mit einem Prüfstand eines Range Extenders wird der Einsatz einer 30 Kilowatt elektrisch Mikrogasturbine in einem hybridelektrisch angetriebenen Fahrzeug (bestehend aus Elektromotor, Batterie und MGT) erprobt und hinsichtlich Wirkungsgrad, Bauraum und Gewicht optimiert.
Kontakt
Volker Speelmann
Leitung Forschungsinfrastrukturen
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Vorstandsbereich Innovation, Transfer und wissenschaftliche Infrastrukturen
