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Strom vom superkritischen Gas

Dr. Andreas Jäger will im neuen Labor die Forschungen an Energieanlagen, die mit superkritischem Kohlendioxid arbeiten, konzentrieren. Foto: Karsten Eckold

Dr. Andreas Jäger will im neuen Labor die Forschungen an Energieanlagen, die mit superkritischem Kohlendioxid arbeiten, konzentrieren. Foto: Karsten Eckold für die TU Dresden

Neues Labor an der Uni Dresden soll aus einem Klimakiller eine hocheffiziente Energiequelle machen

Dresden, 21. März 2019. An einem neugegründeten „Labor für superkritisches Kohlendioxid“ (suCOO-Lab) wollen Wissenschaftler an der Technischen Universität Dresden (TUD) neuartige Turbinen entwickeln, die bei gleichem Gewicht fünfmal mehr Leistung als normale Dampfturbinen haben. Das geht aus einer TUD-Mitteilung hervor.

Europa zieht endlich nach

„Nachdem die USA und Asien das enorme Potential von superkritischem CO2 schon lange erkannt haben, zieht Europa endlich nach“, erklärte suCOO-Lab-Chef Dr. Andreas Jäger den Schulterschluss zwischen Forschung und Wirtschaft. „Wir haben uns in Dresden zum suCOO-Lab zusammengeschlossen, um die Forschung für die superkritische Energieerzeugung in Deutschland voranzubringen.“

Wie wird Kohlendioxid superkritisch?

Im neuen Labor kooperieren Maschinenbauer, Energietechniker, Elektrotechniker, Informatiker und Mathematiker der TUD, des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) und von Siemens. Gemeinsam wollen sie einen ganz besonderen Zustand eines Gases nutzen, das sonst nur als Klimakiller gilt: Bei knapp 31 Grad Celsius und einem Druck über 74 bar ist Kohlendioxid (CO2) halb flüssig, halb gasförmig. In diesem überkritischen Zustand ist es so dicht wie eine Flüssigkeit, fließt aber so leicht wie Gas durch jede Pore. Die Industrie nutzt superkritisches Kohlendioxid beispielsweise bereits, um Koffein aus Kaffee herauszuspülen, um organisches Material zu trocknen und Stoffe aufzuschäumen.

5-fache Leistungsdichte für Turbinen absehbar

Demgegenüber steckt die Konstruktion von Energiegeneratoren, die mit superkritischen CO2 betrieben werden, noch in den Kinderschuhen. Dabei könnte diese Technologie für enorme Ersparnisse und Umweltentlastungen sorgen: Das an für sich lästige Abgas könnte genutzt werden, um aus der bislang verplemperten Abwärme von Schiffs- und Lokomotivmotoren, industriellen Gas- oder Motorenkraftwerken und solarthermischen Kraftwerken zusätzlich Strom zu erzeugen. „Eine Turbine, die mit superkritischem CO2 funktioniert, muss bei gleicher Leistung nur etwa ein Fünftel so groß sein wie eine herkömmliche Dampfturbine“, wirbt Labor-Chef Jäger für diese Technologie. „Da sich das superkritische CO2 in einem geschlossenen Kreislauf befindet, wird kein CO2 an die Umgebung abgegeben.“

Siemens baut an Demonstrator mit

Einen ersten Demonstrator solch einer Turbine wollen die TUD-Ingenieure mit dem Forschungspartner Siemens entwickeln und auf einer Versuchsanlage, die in Dresden-Rossendorf entsteht, testen.

Autor: hw