BINE-INFO: Innovative Energieprojekte

02.04.2008

Premiere für den Einsatz einer Mikrogasturbine in einem deutschen Krankenhaus: Das St. Joseph Krankenhaus in Prüm/Eifel betreibt seit Dezember 2006 störungsfrei seine Gasturbine zur gekoppelten Strom- und Wärmeerzeugung. Neben positiven Effekten für den Umweltschutz ist der Betrieb sehr wirtschaftlich: Die Amortisationszeit der Anlage liegt bei rund vier Jahren.

Projektbeschreibung:

Als erstes Krankenhaus in Deutschland ist das St. Joseph Krankenhaus in Prüm seit dem 01.12.2006 Betreiber einer erdgasbetriebenen Mikrogasturbine (MGT). Aufgrund des günstigen thermischen und elektrischen Lastprofils des Krankenhauses mit seinen 130 Betten sowie hoher Einsparpotenziale im Bereich der Energiekosten hat sich der Betreiber für die Installation diese innovativen Kraft-Wärme-Kopplung entschieden. Die aktuellen Betriebsdaten und Zustände der wärmegeführten Anlage können jederzeit über das Caritas-interne Intranet sowie für zugelassene Benutzer über das Internet eingesehen und im Bedarfsfall geändert werden. Zudem ist die Anlage in die zentrale Leittechnik des Krankenhauses eingebunden. Sie läuft nun seit über 9.000 Betriebstunden störungsfrei und wurde nach 8.000 Bh zum ersten Mal gewartet.

Hauptmerkmal der Mikrogas-Turbinentechnik ist, dass sie keinerlei Schmier- oder Kühlmittel zum Betrieb benötigt und sich sämtliche mechanisch beanspruchten Bauteile auf einer luftgelagerten, ca. 30 cm langen Welle befinden. Diese Welle dreht sich bei Nennlast mit 96.000 Umdrehungen pro Minute und „schwebt“ dabei in den wartungsfreien Luftlagern. Hieraus resultiert einerseits ein sehr geringer Wartungsaufwand von ca. einer Stunde im Jahr und somit im Schnitt nur halb so hohen Wartungskosten gegenüber vergleichbaren Motoren-BHKWs. Wegen der nicht benötigten Schmieröle und Wasserzusätze sowie einer vergleichsweise geringen Brennkammertemperatur mit hohem Luftüberschuss (λ 6 bis 8) und daraus resultierenden geringen thermischen Abgaswerten (z.B. NOx < 8 ppm) kann die Mikrogas-Turbinentechnik als besonders umweltfreundlich bezeichnet werden. Die Lebensdauer der leistungsmäßig frei modulierbaren Turbine beträgt ca. 80.000 Betriebsstunden bei einer Generalüberholung nach 40.000 h.

Energiekonzept:

Die in Prüm installierte Mikrogasturbine ist eine thermisch geführte Kraft-Wärme-Kopplungsanlage mit einer thermischen Leistung von 126 kW und einer elektrischen Leistung von 65 kW, die vom Krankenhaus kontinuierlich selbst verbraucht werden. Damit wird ca. 40% des thermischen und ca. 30% des elektrischen Gesamtenergiebedarf des Krankenhauses gedeckt. Die erzeugten Energiemengen liegen knapp über der benötigten thermischen Grundlast des Krankenhauses, wodurch die Mikrogasturbine nahezu das ganze Jahr über - Tag und Nacht - in Volllast betrieben wird. Eventuelle tägliche Schwankungen im thermischen Bedarf des Warmwasserkreislaufs werden über einen vorhandenen Pufferspeicher ausgeglichen. Der Gesamtwirkungsgrad der Anlage liegt mit allen benötigten Eigenverbräuchen und Verlusten bei über 83%.

Die zukünftige Erweiterungsplanung der Anlage umfasst die Installation einer Absorptionskältemaschine oder eines Abhitzekessels zur Dampferzeugung. Großer Vorteil gegenüber BHKW-Motoren in einer solchen Kombination ist, dass aus der Mikrogasturbine ein beliebiges Temperaturniveau < 300 °C ausgekoppelt werden kann und somit exakt die benötigen Wasser- oder Dampftemperaturen bereit gestellt werden können.


St. Josef Krankenhaus Prüm
Inbetriebnahme C65 Mikrogasturbine