Kleine Turbinen kommen groß raus

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Die meisten Unternehmen werden bislang von den großen zentralen Stromversorgern mit Energie beliefert. Das könnte sich bald ändern: Steigende Strompreise, die Verdoppelung des Strombedarfs in den letzten Jahrzehnten sowie veraltete Netze wie in den USA, die für Blackouts anfällig sind, motivieren immer mehr kleine und mittlere Unternehmen, darüber nachzudenken, ihren Strombedarf selbst zu decken - direkt vor Ort.

Eine der wirtschaftlichsten, umweltfreundlichsten und verbrauchseffizientesten neuen Energiequellen sind die so genannten Mikroturbinen. Sie sind erst seit knapp drei Jahren kommerziell erhältlich und nutzen Erdgas sowie verschiedene andere Brennstoffe. Dabei generieren sie zwischen 25 und 250 Kilowatt Energie. Sie sind etwa so hoch wie ein großer Mensch und ungefähr dreimal so breit, können also direkt neben dem Geschäftssitz aufgestellt werden. Die kompakten Dynamomaschinen sind Verwandte der Turbinen, die in Flugzeug-Jets arbeiten.

Doug Herman leitet ein Forschungsprogramm des Electric Power Research Institute (EPRI), das sich mit verteilter Stromerzeugung beschäftigt. Das Projekt des von der Stromindustrie bezahlten Instituts untersucht alternative Energie-Erzeugungsmethoden. Laut Herman spezialisieren sich die Hersteller von Mikroturbinen derzeit vor allem auf Marktnischen, in denen Kunden ihre Stromrechnung senken wollen und dazu eine verlässliche, ununterbrochene Versorgung brauchen.

Bei einer Mikroturbine wird das Erdgas erst durch einen Kompressor geleitet, der strombetrieben ist, erklärt Gordon Savage, Vizepräsident des Energie-System-Herstellers Simmax Energy aus Huntington Beach in Kalifornien. Von 80 Kilowatt, die eine Mikroturbine beispielsweise erzeugt, gehen 3 Kilowatt in den Betrieb des Kompressors. Das verdichtete Erdgas wird dann in die Mikroturbine eingespritzt. Die zusätzlich generierte heiße Luft kann durch Wärmetauscher geleitet werden, um beispielsweise den Boiler eines Hotels zu erhitzen.

Mikroturbinen sind günstig, wenn sie für mittelgroße Anwendungen wie in der Fabrikation eingesetzt werden. Laut Bernard Kolanowski, Mechanik-Ingenieur und Autor des Buches "Guide to Microturbines", können mehrere Hundert der Geräte miteinander verbunden werden, die dann eine hervorragende Stromquelle abgeben.

Mikroturbinen können außerdem mit Brennstoffen befeuert werden, die sonst verschwendet würden. Bei Bohrvorhaben kommen Öl und Erdgas oft zusammen vor. Um Verpuffungen zu verhindern, fackeln die Ölfirmen das Gas aber am Bohrkopf ab. Mikroturbinen können an der Rohrleitung installiert werden und mit dem Gas betrieben werden, was gleichzeitig schädliche Emissionen reduziert.

Die Technik wird bereits bei Offshore-Ölbohrplattformen sowie Stationen im Hinterland verwendet, wo es an der Stromversorgung hakt. Die Ölfirma Canadian Natural Resources nutzt fünf 30 Kilowatt-Mikroturbinen, die von entstehendem Gas an der Wabasca-Ölquelle in Alberta angetrieben werden, sagt Dan Boonstra vom Anbieter Capstone Microturbines. Die Station fördert Erdgas von den Produktionsquellen über eine Pipeline zu verschiedenen Werken. Die Mikroturbinen sind die einzige Stromquelle der Anlage, bis zu der das kanadische Stromnetz nicht reicht.

Mikroturbinen produzieren auch anderswo Strom. Zumeist werden die Geräte als Zweifach-Generatoren benutzt, bei denen Strom erzeugt und die Abwärme für Heizung und Wasser genutzt wird.

So etwa bei Alloy Processing in Compton, Kalifornien, wo man Metallkomponenten für die Flugzeugindustrie eloxiert. Der Prozess ist nötig, um beispielsweise Bolzen in Flugzeugtragflächen auf lange Zeit vor Korrosion zu schützen. Dabei werden die Teile in eine Speziallösung getaucht, die aus riesigen Tanks kommt, die den ganzen Tag über 95 Grad Celsius heiß sein müssen. Die Strommenge, die dafür benötigt wird, ist groß: Spitzenwerte von 600 bis 700 Kilowatt werden erreicht, wovon allein 300 Kilowatt in die Erhitzung der Eloxiertanks fließen. Bei Alloy Processing zahlt man so im Sommer 60.000 bis 65.000 Dollar pro Monat an Stromkosten, das restliche Jahr über 40.000 bis 45.000 Dollar, wie Brian Leibl, General Manager und Vizepräsident der Firma, sagt.