ORC-Geothermie - GEOCAL®

GEOCAL®- „geological caloric" (geologische Wärme) beschreibt die Produktlinie zur Nutzung von Geothermie. Der Name GEOCAL® steht für Kraftwerke, die für das Heben großer Geothermie Potentiale die technologische Lösung auf Basis des Organic Rankine Cycle-Prozesses bieten. Mit Hilfe dieses Verfahrens wird es möglich, Reservoirs thermischer Energie in einem Temperaturbereich von ca. 85°C bis 180°C für die Erzeugung von Strom zu nutzen, die mit Wasserdampf-Kraft-Prozessen nicht erschließbar wären.

Im Wettbewerb mit anderen thermodynamischen Kreisprozessen, erzielen GEOCAL®-Organic Rankine Cycle-Geothermiemodule aufgrund der überlegenen Konstruktionsmerkmale und patentierten Alleinstellungsmerkmale derzeit die höchsten theoretisch möglichen Organic Rankine Cycle-Verstromungswirkungsgrade in den Temperaturbereichen, die in den geologischen Formationen Mitteleuropas anzutreffen sind.

Funktionsablauf ORC-Geothermie

  • ORC-Geothermie

  • 1. Thermalwasserkreislauf

    Thermalwässer (1), die mit einer Temperatur von 100ºC bis 250ºC aus Heißwasseraquiferen (Aquifer = Grund- oder Mineralwasser enthaltende Erdschicht) oder nach dem Hot-Dry-Rock Verfahren zur Erdoberfläche gelangen, durchströmen einen Verdampfer (2), der aufgrund der hohen Salzfracht und der gelösten Gase aus speziell legierten, salzbeständigen Stählen besteht. Das auf rund 80ºC abgekühlte Thermalwasser kann direkt in das Bohrloch (3) reinjiziert werden oder zur Wärmeversorgung von Fernwärmenetzen dienen.

  • 2. Sekundärkreis- Arbeitsmedium

    Im Verdampfer (1) wird die Wärmeenergie des Thermalwassers an ein organisches Arbeitsmedium übertragen, das sich im im Sekundärkreis des Verdampfers (1) befindet. Bei dem Arbeitsmedium handelt es sich um ein speziell entwickeltes und von GMK patentiertes Arbeitsfluid. Aufgrund der physikalischen Eigenschaften expandiert es bei Beaufschlagung mit dem energiereichen Thermalwasser und gelangt über die Frischdampfleitung (2) zum ORC-Turbogenerator (3&4), wo es durch Entspannung Expansionsarbeit leistet. Der Turbine (3) ist ein Generator (4) zur Erzeugung von Elektroenergie nachgeschaltet.

  • 2.1. Sekundärkreis- Arbeitsmedium

    Der nach dem Durchlaufen der ORC-Turbine (3) entspannte Dampf gelangt nach dem Austritt in den Rekuperator (5), in dem er zunächst seine Restenergie an das verflüssigte Arbeitsmedium abgibt. Anschließend gelangt der Abdampf in den Kondensator (6), der durch einen Nasskühlturm oder einen Luft-kondensator gekühlt wird. Im Kondensator wird das Arbeitsmedium verflüssigt, um über den Kondensatsammelbehälter der Speisepumpe (7) zugeführt zu werden. Diese fördert das Arbeitsmedium über den Rekuperator (5) zum Vorwärmer/Verdampfer, um den Kreisprozess zu schließen und fortlaufen zu lassen.

  • 3. Elektroenergie

    Der im Generator (3) erzeugte elektrische Strom kann in das öffentliche Netz (4) zu privilegierten Konditionen gemäß dem EEG vergütet eingespeist werden.

Eckdaten ORC-Geothermie
Elektrische Leistung: 0,05 - 15,0 MW
Thermische Leistung: 0,5 - 120,0 MW
Betriebsdauer: 8.400 h p.a.
Personaleinsatz: 0,1 - 2,0 Mitarbeiter
Geothermie in Deutschland
  • Das bekannte Potential an Geothermie in Deutschland ist so groß, dass die jährliche elektrische Grundlast von 300.000 Gigawattstunden über einen Zeitraum von ca. 600 Jahren erzeugt werden kann.
  • Das von INTEC GMK zum Patent angemeldete ORC-Anlagendesign garantiert höchste Anlagenwirkungsgrade und beste Thermalwasserauskühlungsergebnisse.