Aufbereitung,Verdichtung
Transport
Förderung
Haushalte
Industrie
Der lange Weg des Erdgases …
… und die bisher damit einher- gehende Energievernichtung.
Bislang gehen an Erdgasdruckreduzierstationen in
Deutschland ca. 3.000.000.000 KWh pro Jahr an
Energie ungenutzt verloren. Damit könnte der Jahres-
verbrauch von ca. 1 Mio. 2-Personen-Haushalten
gedeckt werden.
Das Erdgas wird auf seiner langen Reise von der
Förderquelle bis zur Erdgasübergabestation mit einem
Druck von ca. 20 bis 60 bar transportiert. An der
Übergabestelle zum Verteilnetz der lokalen Versorger
wird der Druck auf ca. 3 bar abgesenkt. Für die Druck-
reduzierung werden Drosselventile verwendet.
Dabei bleibt die bei der Drosselung des Gasdrucks
frei werdende Energie ungenutzt.
Lokale Erdgasübergabe-
stationen
2
Industrie
Aufbereitung,Verdichtung
Der lange Weg d
22
GREEN
Innovative FIMA-Turbinentechnologiefür lokale Erdgasübergabestationen zur
Energierückgewinnung
Erdgasübergabestationen von heute
In lokalen Gasübergabestationen wird üblicherweise das
Gas vom vorgelagerten Hochdrucknetz mit ca. 20 bis 60 bar
über Druckreduzierventile auf einen Druck von ca. 3 bar in
das lokale Niederdrucknetz eingespeist.
Bei Grundlaststromversorgung mittels intelligenter Kom-
bination von einer Verbrennungswärme-Kraft-Kopplung
mit einer FIMA-Erdgasentspannungsturbine über einen
Nutzwärmespeicher können an einer Erdgasübergabe-
station ca. 90% der zusätzlich benötigten primär einge-
setzten Energien in elektrischen Strom gewandelt werden.
Die FIMA Erdgasentspannungsturbine kann über die kom-
plette Fläche eines Landes Strom erzeugen. Dies geschieht
dezentral entlang der Hochdruckgasleitungen und belastet
dadurch keine langen Wege von Stromnetzen. Sie erzeugt –
auch kurzfristig – genau dort die zusätzliche Energie, wo sie
benötigt wird. Beispiel einer Erdgasübergabestation mit geringer Förder- leistung von 4.000–5.000 Nm3/h. Druckverhältnis an der Turbine von 5–10 (Eingangsdruck�/Ausgangsdruck). Jahres-Energiebilanz bei 8.500 Volllaststunden:
Fall 1 GET 200 kombiniert mit BHKW: Stromgestehungskosten von 7,9 Cent�/KWh
bei einer Abschreibung auf 10 Jahre
Fall 2 GET 200 kombiniert mit vorhandener Industrieabwärme: Stromgestehungskosten von 5,5 Cent�/KWh
bei einer Abschreibung auf 6 Jahre
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Innoovativefür lookale E
Enerrgierüc
Erdgasüübergabesta
In lokalen Gasübergabestatione
Gas vom vorgelagerten Hochdru
über Druckreduzierventile auf e
das lokale Niederdrucknetz eing
Bei Grundlaststromversorgung
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mit einer FIMA-Erdgasentspann
Nutzwärmespeicher können an
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setzten Energien in elektrischen
Die FIMA Erdgasentspannungst
plette Fläche eines Landes Stro
dezentral entlang der Hochdruc
dadurch keine langen Wege vo
auch kurzfristig – genau dort di
benötigt wird.
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Elektrischer Strom
Wärmerück-gewinnung
Erdgas Hochdruck Leitung
Nutzwärme
Heißwasserspeicher
Wärme-
erzeugung
Erdgas Niederdruck Leitung
tElekktrischer StE
• Erstmaliger Einsatz von Erdgasentspannungsturbinen
auch bei Erdgasübergabestationen mit kleinen Fördermengen.
• Sehr großer Regelbereich des Volumenstroms durch
einen neu entwickelten Leitschaufelapparat.
• Effizienz wird durch Drehzahlregelung gewährleistet.
• Hohe Betriebssicherheit durch hermetische Bauweise.
• Magnetlagerung, kein Lagerverschleiß, kein Öl, kein Fett,
keine dynamischen Abdichtungen, geringste Instand- haltungskosten.
• Hoher Wirkungsgrad mittels Laufradoptimierung
über CFD.
• Durch die Verwendung von vorhandener Druckenergie an
jeder Erdgasübergabestation wird primär keine Energie zur Stromerzeugung benötigt. Die sekundäre Energie zur Stromerzeugung wird auch bei
der Turbine für die Aufwärmung des Gases benötigt.
• Höchste Gesamtanlagen-Effizienz, realisiert durch ein
durchgängiges Kühlwassersystem. Variabilität in der
Wärmerückgewinnung.
• Turbinen MSR für den Betrieb in Erdgasübergabestationen
konzipiert.
Vorteile der innovativen
Erdgasentspannungsturbinen-TechnologieFIMA GET 200Erhöhung der Energieeffizienz durch
zusätzliche Stromerzeugung bei der
Erdgasentspannung
Endverbraucher: Industrie und private Haushalte
Durch eine neue Herangehensweise konnte der Wirkungs-
grad dieser Gasentspannungsturbine entscheidend gestei-
gert werden. Durch einen innovativen Leitschaufelapparat
verfügt die FIMA GET 200 über einen großen Regelbereich,
und verbessert damit die Energieeffizienz.
Bei kurzfristigem Strombedarf wird die Turbine innerhalb
20 Sekunden hochgefahren und entnimmt die Wärme aus
dem Pufferspeicher für die Stromerzeugung und Einspei-
sung in das Stromnetz. Durch diese Technologie mittels
Speicherung von Heißwasser wird eine einzigartige Strom-
speicherung mit hohem Wirkungsgrad ermöglicht.
6
• Erstmaliger Einsatz von Erdg
auch bei ErdgasübergabestaFördermengen.
• Sehr großer Regelbereich de
einen neu entwickelten Leitsc
• Effizienz wird durch Drehzah
• Hohe Betriebssicherheit durc
• Magnetlagerung, kein Lagerv
keine dynamischen Abdichtu
haltungskosten.
• Hoher Wirkungsgrad mittels
über CFD.
Vorteile der innovat
Erdgaseentspannung
Erdgas HochHochdruck Leitung
NuNutzwärme
Heißwasserspeicher
Wärme-
erzeugung
FIMA GET 200Erhöhhung der Ene
zusätzzliche Strom
Erdgaasentspannun
Durch eine neue Herangehensweise konnte der Wirk
grad dieser Gasentspannungsturbine entscheidend g
gert werden. Durch einen innovativen Leitschaufelap
verfügt die FIMA GET 200 über einen großen Regelb
und verbessert damit die Energieeffizienz.
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GREEN
Der Schlüssel für die Zukunft
unserer Energiegewinnung
wird Effizienz sein.“
Stephan Jakob, Geschäftsführer FIMA
8
Der Sch
unserer
wird Ef
Stephan Jakob, Geschäftsfüh
88
FIMA GET 200
Der 200kW Generator der FIMA GET 200 ist oben und
unten jeweils mit einem Turbinenkopf inkl. servobetriebener
Turbinenleitschaufeln bestückt.
Rechts davon ist die Peripherie mit Wärmetauschern und
der Mess- und Regelinstrumente für Erdgasübergabestatio-
nen, ebenfalls in Rackbauweise.
Links von der Erdgasentspannungsturbine ist die Visualisie-
rung positioniert.
Die Turbine inkl. Versorgungsperipherie ist konform zu ATEX
sowie zur Druckbehälterrichtlinie und DVGW ausgeführt.
Die beiden Racks können vorinstalliert in einem Fertig-
betonbauelement an die bestehende Erdgasübergabe-
station beigestellt werden.
Zusätzlich wird ein Betonbauelement für den Schaltschrank
benötigt. Im Freien kann der isolierte Heißwasserspeicher
aufgebaut werden.
p1 Druck im Erdgashochdrucknetz
pm Mitteldruck zwischen den beiden Turbinenstufen
p2 Druck im Erdgasniederdrucknetz
Tvor
Temperatur der Vorwärmung des Gases
vor Eintritt in die jeweilige Turbinenstufe
T1 Erdgastemperatur aus dem Boden, ca. 10 C°
Hinter dem Austritt der Turbine wird nur soviel Wärme benötigt,
dass die Temperatur des Gases nicht unter 5°C sinkt.
Weitere Größen auf Anfrage erhältlich.
Enthalpie von Biomethan bzw. Erdgas
Daten & Fakten
p1
VorwärmungDrossel
2x Enthalpie-Entzug
in Turbinenstufe
Tvor
T1
Entropie
En
tha
lpie
pm p2
GREENV
olu
me
nst
rom
[ ]
hm3
Druckverhältnis [—]
Wir
ku
ng
sgra
d [
%]
Technische Daten
Min. Normvolumenstrom [Nm3/h] 1.000
Max. Normvolumenstrom [Nm3/h] 5.000
Nenndrehzahl [U/min] 45.000
Generatorleistung [kW] 200
Min. Eintrittsdruck [bar] 15
Max. Eintrittsdruck [bar] 60
Min. Austrittsdruck [bar] 2
Max. Austrittsdruck [bar] 8
Druckverhältnis 5–10
Explosionsschutz Ex II3G IIB T4
Druckstufe PN63
10
Weitere Größen auf Anfrage e
Techniscche Daten
Min. Normvolumenstrom [Nm3/
Max. Normvolumenstrom [Nm3/
Nenndrehzahl [U/m
Generatorleistung [kW]
Min. Eintrittsdruck [bar]
Max. Eintrittsdruck [bar]
Min. Austrittsdruck [bar]
Max. Austrittsdruck [bar]
Druckverhältnis
Explosionsschutz
Druckstufe
FIMA GET 200
Der 200kW Generator der FIMA GET 200 ist oben un
unten jeweils mit einem Turbinenkopf inkl. servobetri
Turbinenleitschaufeln bestückt.
Rechts davon ist die Peripherie mit Wärmetauschern
der Mess- und Regelinstrumente für Erdgasübergabe
nen, ebenfalls in Rackbauweise.
Links von der Erdgasentspannungsturbine ist die Vis
rung positioniert.
Die Turbine inkl. Versorgungsperipherie ist konform z
sowie zur Druckbehälterrichtlinie und DVGW ausgefü
Die beiden Racks können vorinstalliert in einem Ferti
betonbauelement an die bestehende Erdgasübergab
station beigestellt werden.
Zusätzlich wird ein Betonbauelement für den Schalts
benötigt. Im Freien kann der isolierte Heißwasserspe
aufgebaut werden.
p1 Druck im Erdgashochdrucknetz
pm Mitteldruck zwischen den beiden Turbinenstufen
p2 Druck im Erdgasniederdrucknetz
Tvor
Temperatur der Vorwärmung des Gases
vor Eintritt in die jeweilige Turbinenstufe
T1 Erdgastemperatur aus dem Boden, ca. 10 C°
Enthalpie vvon Biomethan bzw. Erd
Datenn & Fakten
p1
VD
2x Enthalpie-Entzug
in Turbinenstufe
Entropie
En
tha
lpie
pm p
10
• Wiedergewinnung bisher nicht mehr nutzbarer Energien
• Individuelle Erdgasentspannungsanwendungen
• Geringer Verschleiß / hohe Haltbarkeit
• Geeignet für den Einsatz an Erdgasübergabestationen
• Keine Schmiermittel durch Magnetlagerung
• Hoher Wirkungsgrad / hohe Effizienz
• Senkung der Betriebskosten
• Kompakte Bauweise (Beistellung vormontiert in
Fertigbetonteilen)
FIMA GREENENGINEERING
Hightech made by FIMA
Die Erdgasentspannungsturbine FIMA GET 200
wurde im Jahre 2013 für den Umwelttechnikpreis
in der Kategorie 1 / Energieeffizienz nominiert.
Neue Ideen, neue Wege,
neue Technologien mit hoher
Effizienz und Ressourcen-
schonung – das nennen wir:
Ahead of the Flow.“
Alexander Schaeff, Geschäftsführer FIMA
12
• Wied
• Indiv
• Geri
• Gee
• Kein
• Hohe
• Senk
• Kom
Ferti
FIMEN
Highte
Die Er
wurde
in der
Neue Ideen, ne
neue Technolo
Effizienz und R
schonung – da
Ahead of the F
Alexander Schaeff, Geschäftsführer FIMA
122
FIMA made in GermanyUnsere Kompetenzen
Zone 0-Ventilatoren
Radialverdichter Laufräder/Rotoren Verfahrenstechnik
RadialventilatorenHermetisch gekapselte
Ventilatoren und Verdichter
Hohe Sicherheit, kurze Amortisations-
zeit, geringe Betriebs- bzw. Lebens-
zykluskosten, umweltschonende
Prozesse, extreme Belastungsbereiche,
komplexe Fertigungsabläufe – die
technologischen und wirtschaftlichen
Anforderungen an FIMA System-
lösungen verlangen ausgeprägtes
Konstruktionswissen und hohe
Maschinenbaukompetenz. Einsatz-
bereiche sind zum Beispiel Produk-
tionsanlagen der chemischen
Indus trie, Raffinerien, Flüssiggas-
lagertanks, die Abwasserbehandlung,
die Laminatbeschichtung, die Sinter-
metallherstellung, kryptoge nische
Ver fahren in der Raumfahrt industrie,
High-Speed-Anwendungen, die
Polysiliziumher stellung, die Förderung
brennbarer und toxischer Gase, die
Produktion von Bio-Kraftstoffen und,
und, und ...
Branchen, die auf FIMA setzen.
Petrochemie
Chemie
Eisen & Stahl
Regenerative Energien
Raffinerien
Abgasreinigung
Öl & Gas
…
Wir von FIMA geben uns seit jeher
ausschließlich mit einer exzellenten
Qualität unserer Produkte zufrieden.
Unsere Systeme und Systembauteile
sind Bestandteile hochkomplexer
Kundenanlagen. Um reibungslose
Produktions- und Prozessabläufe zu
gewährleisten, müssen sich unsere
Produkte optimal in ihr jeweiliges
technologisches Umfeld einfügen.
Dieser Verantwortung stellen wir uns
mit größtmöglicher Präzision.
14
Hohe Sicherheit, kurze Amortisa
zeit, geringe Betriebs- bzw. Leb
zykluskosten, umweltschonend
Prozesse, extreme Belastungsbe
komplexe Fertigungsabläufe – d
technologischen und wirtschaft
Anforderungen an FIMA System
lösungen verlangen ausgeprägt
BranchenFIMAA made in GUnserre Kompete
Zone 0-VVentilatoren
Radialvverdichter Lau
Herm
Ventilat
Wir von FIMA geben uns seit jeher
ausschließlich mit einer exzellenten
Qualität unserer Produkte zufrieden.
Unsere Systeme und Systembauteile
sind Bestandteile hochkomplexer
Kundenanlagen. Um reibungslose
Produktio
gewährlei
Produkte
technolog
Dieser Ver
mit größtm
14
Wir sind FIMA.
Was können wir für Sie tun?
www.fima.de
FIMA Maschinenbau GmbHOberfischacher Straße 58
74423 Obersontheim
Germany
Tel.: +49 7973 693-0
Fax: +49 7973 693-110
Die FIMA Präsenzen weltweit wwww.fima.de
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