Die MAN Diesel & Turbo SE, Augsburg, und die MTU Aero Engines GmbH, München, haben die Vorbereitungen für den ersten Testlauf eines neuen MAN-Axialverdichters auf dem Münchener MTU-Prüfstand abgeschlossen. Damit ist der Weg frei für den künftigen Einsatz einer neuen Axialverdichter-Generation, mit der verfahrenstechnische Mega-Anlagen weltweit wirtschaftlich betrieben werden können.
Vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie gefördert, haben Entwicklungsteams von MAN Diesel & Turbo und der MTU in dreijähriger intensiver Zusammenarbeit eine neue Axialverdichter-Generation entwickelt. Diese entspricht, als Hybrid aus bewährtem und robustem Industriedesign und der Verdichtertechnologie von stationären Gasturbinen und Flugtriebwerken, den Anforderungen künftiger verfahrenstechnischer Mega-Anlagen.
Mit Blick auf die „economy of scale“ gehen Prozessgeber und Anlagenbauer weltweit davon aus, dass künftig wesentlich größere verfahrenstechnische Anlagen als heute zum Einsatz kommen. Das gilt für die Gewinnung hochwertiger Kraftstoffe aus Gas, Kohle oder Biomasse ebenso wie für die Abtrennung und Einspeicherung von in Großkraftwerken anfallendem CO2 oder die Steigerung der Ausbeute von Ölfeldern.
Die bisher weltweit größten gebauten Industriekompressoren wurden von MAN Diesel & Turbo gefertigt und werden zurzeit in zwei Gas-to-Liquid-Anlagen (GTL) installiert. In diesen Anlagen, die demnächst in Ras Laffan, Qatar, sowie in Escravos, Nigeria, in Betrieb gehen, werden vor allem flüssige Kraftstoffe aus Erdgas produziert.
Allein in der GTL-Anlage Pearl in Ras Laffan werden die Kompressoren nach ihrer Inbetriebnahme täglich über 130 Mio m³ Luft verdichten, um den erforderlichen Sauerstoff-Tagesbedarf von 28 000 Tonnen für den GTL-Prozess sicherzustellen. Die dafür notwendige Antriebsleistung von 640 MW entspricht in etwa dem durchschnittlichen Strombedarf einer deutschen Großstadt mit 700 000 Einwohnern, einschließlich Industrie, Handel und Gewerbe.
Neue in Planung befindliche Anlagen sehen einen Bedarf an Sauerstoff vor, der den für die bisherigen Anlagen um mehr als das Doppelte übersteigt.
„Als Weltmarktführer von Axialkompressoren haben wir den Trend zu immer größeren Anlagenkomplexen aufmerksam verfolgt und demzufolge die „Megafähigkeit“ unserer dafür relevanten Produkte ständig weiter entwickelt. Um jedoch die Leistungsanforderungen der künftigen Anlagengrößen wirtschaftlich erfüllen zu können, brauchten wir einen technologischen ‚Quantensprung’. Den haben wir jetzt – nach dreijähriger Entwicklungsarbeit – mit dem Know-how der Triebwerks-Verdichtertechnologie der MTU erreicht“, so Dr. Hans-O. Jeske, Technologievorstand und Leiter der Strategischen Geschäftseinheit Turbomachinery von MAN Diesel & Turbo.
Egon Behle, CEO der MTU Aero Engines, ergänzt: „Eine Diversifikation unserer Kernkompetenzen in ähnlich gelagerte Produkte wie Industrie-verdichter oder Industriegasturbinen wird von der MTU ausdrücklich unterstützt.“
Mit der Entwicklung dieses Hybrid-Verdichters hat MAN Diesel & Turbo einen völlig neuen Weg eingeschlagen. In der Verdichter-Beschaufelung wurden erstmalig die Vorteile der aktuellen Industrieverdichter wie hoher Wirkungsgrad, breiter Arbeitsbereich sowie robustes Design mit der hohen Leistungsdichte von Gasturbinenverdichtern vereint.
„Wir haben in diesem für MAN bisher größten Verdichter-Entwicklungsprojekt der Unternehmensgeschichte bei der Umsetzung des Hybridkonzeptes sehr detailliert alle Einflussgrößen für eine optimale Verdichterauslegung untersucht. In sämtlichen Teilbereichen des Designs und unter Berücksichtigung aller Aspekte wie Aerodynamik, Mechanik, Rotordynamik, Fertigung, Kosten, etc. wurden aufwändige Matrixstudien durchgeführt, um das Optimum der neuen Generation zu ermitteln und darzustellen“, kommentiert Dr. Kai Ziegler, Verdichter-Entwicklungschef der Sparte Prozess-industrie bei MAN Diesel & Turbo.
Mit Abschluss der ersten Testprogramme auf den MTU-Prüfständen gegen Ende dieses Jahres wird die Verkaufsfreigabe des neuen Hybrid-Verdichters erfolgen.
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