AQS - lokal, dezentral,
variabel, vernetzen, speichern

 

Wandeln Sie Energie mit System

AQS ist eine wirtschaftliche Schlüsseltechnologie, die bereits vorhandene, jedoch ungenutzte Energie nutzbar macht.


Mit AQS lässt sich Wärme direkt in mechanische und bei Bedarf elektrische Energie wandeln. Das neue Verfahren ermöglicht es Ihnen, bereits vorhandene Energie bzw. Wärme effizienter zu nutzen und dadurch als Anwender Ihre Energiekosten zu senken oder als Produzent von AQS-Anwendungen neue Geschäftsfelder zu entwickeln. Nebenbei leisten Sie einen erheblichen Beitrag zum Umwelt- und Klimaschutz.

 

Über einen Wärmeübertrager wird ein AQS-System an die Abwärmequelle angebunden (INPUT). AQS wandelt die Abwärme nahezu
geräuschlos und CO2-frei in Bewegungsenergie und bei Bedarf über einen Generator in elektrische Energie (OUTPUT). Mit einem AQS kann somit eine Wärme-Kraft-Kopplung realisiert werden.

 

Grafik: Wandlung von Wärme mittels AQS

Der Input bzw. Wärmeeintrag besteht für AQS aus Wärme unterschiedlichsten Ursprungs, z.B.:

  • Maschinen, die Abwärme an die Umgebung abstrahlen oder zwangsgekühlt werden
  • Wärme aus Abwasser von Wasch-, Färbe- oder Kühlungsprozessen
  • Wärme der Abgase aus Öfen oder Motoren
  • Geothermie
  • Solarthermie


Konkrete Spezifikationen, Wirkungsgrade und Wirtschaftlichkeit
ergeben sich aus dem konkreten Anwendungsfall.
Zur Abschätzung des Potentials der vorhandenen (Ab)wärmequelle sind unter anderem folgende Parameter notwendig: 

  • Temperaturniveau des Abwärmemediums 
  • Thermische Leistung im Abwärmemedium (Temperaturdifferenz, Volumenstrom, Wärmekapazität) 
  • Abwärmemedium (Kühlwasser, Abgase, Thermoöl) 
  • Anzahl Volllaststunden 
  • Verschmutzung des Abwärmemediums (Belastung der Wärmeübertrager)
  • Bedarf an Antrieb, Strom oder Kälte (Nutzenergie)
  • Zeitliche Konvergenz zwischen Abwärmeanfall und Nutzenergie (Speichereinbindung)


Schon geringe Temperaturdifferenzen zwischen der Abwärmequelle und der Umgebungstemperatur sind für den effizienten Wandlungsprozess ausreichend (z.B. zwischen Abwärme und Umgebungstemperatur: 120°C / 20°C aber auch 70°C / -30°C).
Die notwendige Temperaturdifferenz (ΔT) ist dabei abhängig vom Systeminnendruck des geschlossenen AQS-Anlagensystems.

 

Symbol AQS-Energiewandler

Von einer Wärmequelle erfolgt der thermische Eintrag über einen Wärmeübertrager in das AQS-System.

Den Kern eines AQS-Systems bildet ein Energiewandler. Der Energiewandler ist ein Bauteil, in welchem eine eingeschlossene Menge Arbeitsmedium (Gas) durch einen Wärmeeintrag eine Temperaturerhöhung erfährt.
Infolge dessen erhöht sich der Druck innerhalb des Gases. Das Gas entspannt sich gegen eine kraftumformende Einheit und liefert mechanische Energie.

Das thermodynamische System ist gekennzeichnet durch eine periodisch wiederkehrende Wandlung
(Kreisprozess) 
von thermischer in mechanische  Energie innerhalb eines geschlossenen Anlagensystems.


Ein AQS-System kann konstruiert werden als Wärme-Kraft-Kälte-Kopplung (WKKK):

  • als Maschinenantrieb
  • in Verbindung mit einem Generator zur Erzeugung elektrischer Energie
  • zur Erzeugung von Kälte oder Druckluft

 

Ein AQS-System ist nahezu emissionsfrei im laufenden Betrieb. Es verursacht keine Luftverschmutzung, stößt kein COaus, verwendet keine schädlichen Gase, ist nahezu geräuschlos und wird selbst nicht heiß.

 

Die Realisierung von Leistungsklassen zwischen 1 kW bis zu mehreren MW ist möglich.

Symbol elektrische und mechanische Energie sowie Kälte

Weit über die Grenzen der industriellen Abwärme hinaus, können Sie ein AQS System überall dort einsetzen, wo thermische Prozesse ablaufen. So wird beispielsweise Strom erzeugt, die Bewegungsenergie direkt
als Antrieb für Pumpen, Kompressoren, Motoren o.ä. genutzt oder Wärme direkt und hocheffizient in Kälte gewandelt.


Die Tragweite von AQS erkennen Sie u.a. an den vielfältigen Möglichkeiten der Nutzung z.B.: 

  • Effizienzsteigerung von Bestandsanlagen (z.B. Kraftwerke, Brennstoffzellen, BHKW, Kompressoren usw.)
  • Drucklufterzeugung aus Abwärme (isotherme Kompression)
  • Darstellung von Wärme-Kraft-Kälte-Kopplung (WKKK)
  • Optimierung von Verbrennungsprozessen
  • Stromerzeugung aus Wärme- oder Druckspeichern
  • Kühlung durch Wärmenutzung statt Zwangskühlung
  • Kälteanlagen