Trigeneration – Erzeugung von Wärme, Kälte und Elektroenergie
Absorptionskältemaschinen bieten eine wirtschaftliche und umweltgerechte Alternative zu konventionellen Kompressionskältemaschinen. Die Kombination von hoch effizienten Energieerzeugungsanlagen mit niedrigsten Emissionen und Absorptionskältemaschinen ermöglicht die maximale Effizienz der Brennstoffnutzung, die Vermeidung von FCKW-Kältemitteln und geringe Gesamt-Schadstoff-Emissionen.

KWKK-Anlagen liefern Energie in dreifacher Weise:
- Strom
- Wärme
- Klimatisierungskälte

Möglichkeiten der Kälteerzeugung Absorptionskältemaschinen (AKM): Für die effektivste Erzeugung der Klimatisierungskälte geht das Konzept der Trigeneration von einer gemeinsamen BHKW und AMK Nutzung aus Betrieb mit Heißwasser Betrieb mit Dampf Direkte Wärme durch Verbrennung
Kompressionskältemaschinen: Mechanischer Antrieb Elektrischer Antrieb

Absorptionskältemaschinen
Absorptionskältemaschinen erzeugen Klimatisierungskälte, indem zwei Substanzen (z.B. Wasser und Lithiumbromid-Salz-Lösung), die sich im thermischen Gleichgewicht befinden, durch Wärmezufuhr getrennt und durch Wärmeabfuhr wieder vereinigt werden. Die gezielte Wärmezufuhr und -abfuhr im Vakuum bei nterschiedlichen Druckverhältnissen (ca. 8 mbar bzw. ca. 70 mbar) bringt die Stoffe ins Ungleichgewicht und zwingt sie somit zur Desorption bzw. Absorption. Zur Erzeugung von Klima-Kälte im Temperaturbereich von 6°C bis 12°C werden meist Wasser (Kältemittel) und Lithiumbromid-Salz (Absorbens) eingesetzt. Ammoniak (Kältemittel) und Wasser (Absorbens) werden zur Erzeugung von Tieftemperaturkälte bis -60°C verwendet. Kraft-Wärme-Kälte-Kopplungsanlagen (KWKK) – auch Trigeneration-Anlagen genannt – sind die Kombination von Blockheizkraftwerken mit AKM und bieten die optimale Lösung für die Erzeugung von Klimatisierungskälte und/oder Kühlanwendungen.

Das Jenbacher Konzept
Durch die Kombination eines Blockheizkraftwerks mit einer AKM werden jahreszeitlich bedingte Wärmeüberschüsse zur Kälteerzeugung genutzt. Das heiße Wasser aus dem Kühlkreis des BHKW dient als Antriebsenergie für die Absorptionskältemaschine. Das heiße Abgas aus dem Gasmotor kann auch als Energiequelle für die Dampferzeugung genutzt werden, die wiederum als Energiequelle für eine hoch effiziente, zweistufige Dampf-AKM herangezogen werden kann. Dabei werden bis zu 80% der Wärmeleistung des Blockheizkraftwerks in Kälte umgewandelt. So können die jährliche Kapazitätsnutzung und der Gesamtwirkungsgrad des Blockheizkraftwerkes deutlich gesteigert werden.

Vorteile der KWKK-Anlagen gegenüber konventionellen Kompressionskältemaschinen

• Durch den Einsatz von Wärme zum Betrieb von AKM wird kostengünstig anfallende „Überschuss-Energie“ genutzt
• Die gewonnene elektrische Energie kann in das öffentliche Stromnetz eingespeist oder zur Deckung des Strombedarfs der Anlage genutzt werden
• Während der kalten Jahreszeit kann die Wärme zur Deckung des Wärmebedarfs genutzt werden
• Keine beweglichen Teile in der Absorptionskältemaschine, keine Abnutzung und daher niedrige Wartungskosten
• Geräuschloser Betrieb des Absorptionssystem
• Niedrige Betriebs- und Wartungskosten
• Wasser als Kältemittel, kein Einsatz Ozon-schädigender Substanzen

Die Absorptionskälte-Technologie bietet damit die am besten bewährte und wirtschaftlichste Lösung für Klimatisierungssysteme mit niedrigsten Emissionen.

Kennzahlen

• Pro 1.000 m² Bürofläche sind ca. 150 kW bis 170 kW Kälteleistung erforderlich
• ТAls Kenngröße für Kälteenergie wird meist von Tons of Refrigeration (TR) gesprochen: 1 TR(US) = 3,52 kWh, 1 TR(metrisch) = 3,86 kWh
• Als Kenngröße für die Effizienz einer AKM wird der Coefficient of Performance (COP) verwendet. Dieser liegt für Heißwasser-AKM bei 0,6 bis 0,8 und für dampfbetriebene, zweistufige AKM bei 1,2 bis 1,3
• Mit Lithiumbromid-Salz können Kaltwassertemperaturen bis 4,5°C erreicht werden, mit Ammoniak auch Temperaturen bis -60°C