F9 Series

Gasentspannungsturbine

zur Stromerzeugung

GET 200F9 Series

Gasentspan

zur Stromer

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

4

Innoovativefür lookale E

Enerrgierüc

Erdgasüübergabesta

In lokalen Gasübergabestatione

Gas vom vorgelagerten Hochdru

über Druckreduzierventile auf e

das lokale Niederdrucknetz eing

Bei Grundlaststromversorgung

bination von einer Verbrennung

mit einer FIMA-Erdgasentspann

Nutzwärmespeicher können an

station ca. 90% der zusätzlich b

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.

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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

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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

GET200@fima.de

Die FIMA Präsenzen weltweit wwww.fima.de