Die hip-engine

Ungenutzte Industrieabwärme direkt in Strom umwandeln: Dazu haben wir von hidbo einen Motor entwickelt, der keinen Kraftstoff wie Benzin oder Diesel verbraucht, sondern Wärme als Energieträger nutzt – die hip-engine!

Die größte Emission von CO2 fällt bei der Erzeugung von Strom und Wärme an. Allein die deutsche Industrie wendet jedes Jahr 460 Terrawattstunden Energie auf, nur um Wärme für Herstellungs- und Verarbeitungsprozesse zu erzeugen. Häufig wird der überwiegende Teil dieser Wärme nach dem Prozess wieder an die Umwelt abgegeben. Das ist bei mindestens 30.000 Unternehmen in Deutschland der Fall. Und das sind Verluste! Betriebe möchten und müssen aber zunehmend effizienter mit Energie umgehen. Genau hier bildet die hip-engine dem Kunden ein Mittel zur Prozessoptimierung, das verschwendete Abwärme direkt in die Reduktion von Produktionskosten überführt.

Das Konzept einer Wärmekraftmaschine ist nicht neu, ferner gibt es etablierte Technologien die sich untereinander vergleichen lassen in Wirkungsgrad, Temperaturbereich und Investitionskosten. Aktuelle Lösungen bedienen in der Regel aber nur einen dieser drei Punkte zufriedenstellend. Die hip-engine besticht hingegen in allen drei Punkten durch sehr hohe Wirkungsgrade, einen breiten Temperaturbereich und geringe Investitionskosten.

Im Fokus stehen damit zwei Hauptanwendungen, zu denen die hip-engine eingesetzt werden kann: (1) Die Produktion von Strom aus sonst verlorener Wärmenergie und (2) das Kühlen von Prozessen ohne zusätzlichen Energiebedarf.

Die verschiedenen Technologien lassen sich bezüglich der Nutzung von Wärme vereinfacht anhand der folgenden vier Parameter vergleichen:

  1. Temperaturbereich (°C): Bezieht sich auf die notwendige Temperatur der Abwärme, die der Technologie zur Verfügung stehen muss.
  2. Erzeugte elektrische Leistung (kW): Die von der Anlage erzeugte elektrische Leistung. Dieser Parameter ist auch ein Indikator für die zweckmäßigen Dimensionierung.
  3. Spezifische Kosten (€/kWel): Die Investitionskosten pro erzeugter elektrischer Leistung.
  4. Wirkungsgrad (%): Bezeichnet den Wirkungsgrad bei der Wandlung von Wärme in Strom. Bei allen Systemen skaliert der Wirkungsgrad über den Temperaturbereich. D.h., bei niedriger Temperatur ist der Wirkungsgrad geringer, bei hoher Temperatur ist der Wirkungsgrad größer.

Diese vier Parameter können verwendet werden, um die Vertreter der marktüblichen Lösungen der hip-engine gegenüberzustellen.

 

Gasturbine

ORC-
System

Stirling-
Motor

Dampf­
prozess

hip-engine

1. Temperaturbereich (°C)

600 – 1500

110 – 550

650 – 1100

> 150

80 – 1000

2. Elektr. Leistung (kW)

> 30

> 30

< 250

> 20

> 3

3. Spez. Kosten (€/kWel)

400 – 1750

3000 – 7500

1400 – 1700

< 5000

< 4000

4. Wirkungsgrad (%)

25 – 40

5 – 15

10 – 16

> 10

10 – 35