Wärmeerzeugung aus regenerativen Quellen
Auch im Bereich der ressourcenschonenden und regenerativen Energienutzung besitzt midiplan reichlich Praxiserfahrung in der konzeptionellen Entwicklung und Umsetzung.
Wärmepumpen
Wärmepumpen nutzen üblicherweise die Umweltwärme als Wärmequelle (Grundwasser, Umgebungsluft, Tiefengeothermie etc.) und heben diese zu Heizzwecken auf ein höheres Temperaturniveau an. Sehr interessant ist der Einsatz von Wärmepumpen dann, wenn die Wärmequelle gleichzeitig genutzt werden kann, beispielsweise für Kälteanwendungen. Neben elektrisch betriebenen Wärmepumpen sind auch Absorptionswärmepumpen mit Antriebsenergie Wärme einsetzbar.
Biomassefeuerungsanlagen
Beim Einsatz von Biomasse zur Energieerzeugung kommt häufig Holz in Form von Hackschnitzeln oder Pellets zum Einsatz. Die Technik ist ausgereift, bedarf jedoch eines höheren Betreuungs- und Wartungsaufwands als konventionelle Energieerzeuger. Bei Kraft-Wärme-Kopplungs-Anwendungen kommen ORC-Anlagen, Stirlingmotoren oder Holzvergaser-BHKW zum Einsatz. Biogasanwendungen werden in der Regel mit Gasmotor-BHKW ausgerüstet.
Photovoltaikanlagen
Die Stromerzeugung mit Sonnenenergie ist meist wirtschaftlich realisierbar, wenn der erzeugte Strom gleichzeitig im Objekt genutzt werden kann. Bei industriellen und gewerblichen Anwendungen wird daher eine Ost-West-Ausrichtung bevorzugt, um möglichst ganztägig Strom erzeugen zu können. Bei zeitlicher Verschiebung zwischen Erzeugung und Verbrauch ist der Einsatz von Batteriespeichern erforderlich. Da KWK-Anlagen im Sommer weniger Strom erzeugen, bietet sich eine Kombination mit PV-Anlagen an.
Solar-Thermische-Anlagen
Die Wärmeerzeugung mit Sonnenenergie ist ausgereift, jedoch durch den großen Flächenbedarf nicht immer praktikabel einsetzbar. Neben den üblichen Flachkollektoren kann man mit Vakuum-Röhren-Kollektoren höhere Temperaturen erzeugen. In Verbindung mit KWK-Anlagen ist die Wirtschaftlichkeit durch die Verringerung der Stromproduktion der KWK-Anlagen im Sommer jedoch eingeschränkt.
Blockheizkraftwerke
Strom und Wärme effizient und wirtschaftlich erzeugen
Blockheizkraftwerke, kurz BHKW genannt, arbeiten nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung. Die bei der Stromerzeugung anfallende Wärme wird hierbei zu Heizzwecken genutzt. BHKW-Aggregate werden üblicherweise mit Verbrennungsmotoren angetrieben, da diese im Vergleich zu Turbinen einen höheren elektrischen Wirkungsgrad aufweisen. Am häufigsten kommen Erdgas-, Biogas- und Klärgas-BHKW zum Einsatz. BHKW-Anlagen können mit der Abgaswärme auch Dampf erzeugen und zum Netzersatzbetrieb einbezogen werden.
Thermische Energie aus Heizkesseln
Konventionelle Kesselanlagen werden häufig mit den Brennstoffen Erdgas oder Heizöl betrieben. Hierbei lassen sich die Wirkungsgrade durch Einsatz von Economisern und Brennwert-Wärmetauschern erhöhen. Auch weitere Technologien wie drehzahlgeregelte Kesselkreispumpen in Verbindung mit Brennersteuerungen können die Effizienz der Kesselanlagen erhöhen.
Gas- und Dampfturbinen
Mit Volldampf zur bedarfsgerechten Energieversorgung
Gas- und Dampfturbinen werden in der Regel nach dem Kraft-Wärme-Kopplungs-Prinzip eingesetzt. Die bei der Stromerzeugung anfallende Wärme wird hierbei genutzt. Da sich bei Gasturbinen die Wärme vollständig im Abgas befindet, kann mit Gasturbinen wirkungsvoll Dampf oder Heißwasser erzeugt werden. Dampfturbinen werden eingesetzt, um die Energie bei der Dampfentspannung zu nutzen, wenn zum Beispiel nur ein Teil des Dampfes auf hohem Druckniveau benötigt wird. Kombinierte Gas- und Dampfturbinenkraftwerke (GuD-Anlagen) weisen sehr hohe elektrische Wirkungsgrade auf.
Mit Kompression oder Wärme kühlen
Neben der klassischen Kälteerzeugung über Kompressions-Kälteanlagen ist der Einsatz von Absorptionskältemaschinen zur Nutzung der Wärme aus KWK-Anlagen oder sonstigen Abwärmeströmen interessant. Vor allem zweistufige Absorber, welche mit höheren Temperaturen angetrieben werden, weisen sehr hohe Leistungszahlen auf und können damit wirtschaftlich und ökologisch Kälte erzeugen.
Durch den Einsatz von geschlossenen Rückkühlwerken mit Besprühungseinrichtungen ist neben einer hohen Effizienz auch die Nutzung der sogenannten freien Kälte im Winter ohne Betrieb einer Kältemaschine möglich.
Netzersatzanlagen
Souveräne Sicherheit bei Stromausfall
Netzersatzanlagen zur Notstromerzeugung werden meist auf der Basis von Dieselmotor-Aggregaten errichtet. Eine Vielzahl von Rahmenbedingungen ist dabei zu beachten. In das Notstromkonzept können weiterhin Batteriespeicher, Schwungmassenspeicher oder KWK-Anlagen mit einbezogen werden.
Optimierung von Verteilnetzen
Energieeffizienz und Versorgungssicherheit
Durch eine systematische hydraulische Optimierung von Heizwassernetzen können die Rücklauftemperaturen abgesenkt, die Wärmenetzverluste reduziert, die umgewälzte Wassermengen und damit der Pumpenstrom abgesenkt sowie Versorgungsengpässe entschärft werden. Dies ist oft eigenwirtschaftlich durchführbar, stellt aber eine grundlegende Voraussetzung für den Einsatz von rationellen und energiesparenden Erzeugungstechnologien dar. Entsprechendes gilt für Kaltwassernetze. Bei Dampfnetzen können durch Netzsimulation Engstellen aufgespürt, Drücke und Verbraucher systematisiert und damit die Versorgungssicherheit und Energieeffizienz verbessert werden.
Fernwärme-Anbindungen
Verlustarme Einspeisung in Fernwärmenetze
Um Wärme aus Kraftwerken, Kesselanlagen, Abwärme oder anderen Heizquellen in Netze einzuspeisen oder durchzuleiten, bedarf es genauer Kenntnisse der Netztopologie, der Einspeisepunkte, Druckhaltung und Netzumwälzung. Wir erstellen für Sie die Netzberechnungen, die hydraulische Konzeption und die passende Regelungstechnik (Verbundregelungen).
Anlagenhydraulik und Rohrleitungsplanung
Einfache und zielführende Steuerung
Der Erfolg eines Energieprojektes hängt mit der richtig konzipierten Anlagenhydraulik zusammen. Nach dem Motto „keep it simple“ können Wasserströme zielführend gelenkt und gleichzeitig die Regelungstechnik einfach gehalten werden. Bei der konstruktiven Planung der Rohrleitungen sind neben der Auswahl der Werkstoffe die Qualitäts- und Prüfbedingungen gemäß den geltenden technischen Richtlinien zu definieren.
Elektroplanung
Stromnetze für Werke und Areale
Dezentrale Stromerzeugungsanlagen müssen sich seit einigen Jahren an der Stützung des öffentlichen Stromnetzes beteiligen. Die Einhaltung der entsprechenden Normen und Richtlinien stellt hierbei einige Anforderungen an die Planung der Anlagen. Neben der Einbindung von Stromerzeugern mittels Schaltanlagen, Trafostationen und Schutztechnik planen wir für Sie auch gerne Werks- und Arealnetze.
