Zum elften Mal zeichnete die Stahlindustrie in Deutschland herausragende Innovationen im Bereich Stahl aus. In den vier Kategorien »Stahl im Bauwesen«, »Produkte aus Stahl«, »Stahl-Design« und »Stahl in Forschung und Entwicklung« wurden jeweils drei Preise vergeben. Mit insgesamt 561 eingereichten Projekten hatten sich Forscher, Handwerker, Ingenieure, Designer und Architekten aus ganz Deutschland für den diesjährigen Innovationspreis beworben. Fraunhofer UMSICHT und die TURBONIK GmbH, ein 2017 gegründetes Spin-off des Forschungsinstituts, überzeugten mit der Entwicklung einer innovativen Mikro-Dampfturbine und belegten den ersten Platz in ihrer Kategorie »Produkte aus Stahl«.

Im Dampf enthaltene Energie optimal nutzen

Der hohe Energieverbrauch stellt einen großen Kostenfaktor in der Industrie dar. Die Mikro-Dampfturbine nutzt Prozessdampf und ermöglicht so eine ressourcenschonende und kostengünstige Stromerzeugung – und dies bereits bei kleinen Dampfmengen. Die neue Turbinentechnologie hat eine bis zu 40 Prozent höhere Effizienz als konventionelle Dampfturbinen im gleichen Leistungsbereich (bis zu 300 kWel). Dies gelingt durch den Verzicht auf ein Getriebe, was wiederum sehr hohe Drehzahlen ermöglicht. Zusätzlich wird auf eine wartungsintensive und ökologisch nachteilige Ölschmierung verzichtet. Bereits im Einschichtbetrieb ist aufgrund des geringen Wartungsaufwands und der hohen Effizienz der Turbinen häufig eine Halbierung der Stromkosten möglich. Da sich die Turbinentechnologie einfach in bestehende Anlagen und Systeme integrieren lässt, kann sie problemlos überall dort eingesetzt werden, wo Kessel zur Dampfproduktion installiert sind. Für dampfnutzende Betriebe wie z. B. aus der Pharma-, Lebensmittel- oder Textilindustrie bietet die Integration von Mikro-Dampfturbinen bereits bei kleinen Anlagen die Möglichkeit, die Energiekosten erheblich zu senken.

Turbinentechnologie in Pilotprojekt umgesetzt

Die TURBONIK GmbH wurde 2017 als Spin-off von Mitarbeitern aus Fraunhofer UMSICHT heraus gegründet. Die Grundlagen für die Turbinentechnologie wurden in einem Projekt des Oberhausener Forschungsinstituts gelegt und entwickelt. Die erste Mikro-Dampfturbine ist innerhalb eines Pilotprojekts bei der Energieversorgung Oberhausen AG (evo) im Einsatz, wo sie für die Fernwärmeentgasung eingesetzt wird und ein Druckreduzierventil im Dampfsystem ersetzt. Die Turbine wird durch den Dampf angetrieben, wodurch der Dampfdruck reguliert und gleichzeitig Strom erzeugt wird. Die Turbine produziert jährlich 300 000 kWh Strom, was dem Jahresverbrauch von circa 60 bis 75 Vier-Personen-Haushalten entspricht. Die Energiekosten werden durch die ressourcenschonende Stromerzeugung erheblich gemindert und circa 90 Tonnen Kohlendioxid pro Jahr eingespart.