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Neuer Gasmotor J920 spart 1500 Tonnen CO2

Der neue J920 ist ein großer Gasmotor zur Energieversorgung und die neuste Entwicklung der Jenbacher Gasmotorensparte von GE Power and Water. Sein elektrisches Effizienzniveau gibt das Unternehmen mit 48,7 Prozent an und seine elektrische Leistung mit 9,5 Megawatt in der 50 Hertz-Version. Laut Unternehmen kann der Motor, der kürzlich in Jenbach, dem Hauptsitz und der Produktionszentrale des Unternehmens, präsentiert wurde, den Strombedarf von 18.500 europäischen Durchschnittshaushalten sichern.

Der neue Motor ist für Kunden wie auch Umwelt attraktiv, erklärt das Unternehmen. So reduziere der höhere Wirkungsgrad nicht nur die Betriebskosten durch geringeren Brennstoffbedarf, sondern gleichzeitig auch die für den Treibhauseffekt verantwortlichen Emissionen. Durch den Betrieb eines J920 könnten im Vergleich zu herkömmlichen Gasmotoren pro Jahr CO2-Emissionen von rund 1500 Tonnen vermieden werden, heißt es. Dies entspreche dem Ausstoß von etwa 800 durchschnittlichen europäischen Pkw. Zudem könnten durch den Brennstoffverbrauch pro Jahr mehr als 217.000 Euro an Kosten für Erdgas eingespart werden, gibt das Unternehmen an. Besonders geeignet sei der neue Gasmotor zur unabhängigen lokalen Energieversorgung in entlegenen, heißen oder hoch gelegenen Regionen, für den Einsatz in Kraft-Wärme-Kopplungen sowie für die Stabilisierung des elektrischen Netzes. Der Prototyp des Motors wird auf einem eigens eingerichteten Prüfstand im österreichischen Jenbacher Werk seit dem Spätsommer getestet. Nach einer Testphase ist der Beginn der Serienproduktion geplant. Bereits im Jahr 2012 soll der Motor für Anwendungen in 50-Hertz-Ländern und 60-Hertz-Ländern verfügbar sein.

Der elektrische Wirkungsgrad - Indikator sowohl für die Wirtschaftlichkeit als auch für die Umweltrelevanz des 20-Zylindermotors - liegt bei 48,7 Prozent. Das sind laut Unternehmensangaben zwei Prozentpunkte mehr als der bisherige Höchstwert eines Jenbacher Motors. Erst im vergangenen Juni hatte das Unternehmen einen Gasmotor mit zweistufigem Turbolader präsentiert, ATZonline berichtete. Mit dieser neuen Technik wurde die Leistung des bisher größten Jenbacher Motors J624 von zuvor vier Megawatt auf 4,4 Megawatt und der elektrische Wirkungsgrad auf 46,5 Prozent gesteigert. Der Wirkungsgrad der Kraft-Wärme-Kopplung wird mit über 90 Prozent angegeben.

Technisch gesehen setzt das Design des J920 auf den Kernelementen der Verbrennungssysteme der Jenbacher Baureihe 6 auf. Die Neuentwicklung besteht dabei aus einem Drei-Modul-Konzept: Generator, 20-Zylindermotor, Turbolader und Nebenaggregate.

Auch der neue J920 ist mit einem zweistufigen Turboladersystem ausgestattet. Die zweistufige Aufladung der Neuentwicklung ermöglicht den optimierten Einsatz von Miller-Technologie und damit maximale Leistungsdichte. Im Vergleich mit einstufiger Aufladung erlaubt die zweistufige Technologie laut Unternehmen höhere Kühlwassertemperaturen und sei damit ideal für Kraftwerksprojekte in Gegenden mit hohen Umgebungstemperaturen geeignet. Anwendungen mit Kraft-Wärme-Kopplung profitierten durch die zusätzliche Nutzung der Wärme aus den Hochtemperaturgemischkühlern. Ein weiterer Vorteil liege darin, dass es bei höher gelegenen Einsatzgebieten zu keiner Abminderung von Leistungs- oder Wirkungsgrad komme.

Der J920 ist mit einem modernen Vorkammer-Brennsystem mit Zündkerzen ausgestattet, das optimale Bedingungen für eine längere Lebensdauer der Komponenten bietet. Darüber hinaus kann das Gemisch jedes einzelnen Zylinders mithilfe eines "Port Injection Ventils" geregelt werden. In Kombination mit individuellen Sensoren wird dadurch die Leistung jedes einzelnen Zylinders optimal geregelt. Die mechanische Bauweise des J920 ist ausgelegt für höchsten Zünddruck. In Kombination mit der neuesten Miller-Technologie und zweistufiger
Aufladung erreicht der Jenbacher J920 einen maximalen elektrischen Wirkungsgrad von 48,7 Prozent.

Zudem ist der Antrieb mit einem Motormanagement-System mit programmierbarer Steuerungseinheit ausgestattet. Es steuert die Anlage und den Motor und ermöglicht eine umfangreiche Datenvisualisierung. Um einen reibungslosen Betrieb der Anlage sicherzustellen, unterstützte das System besonders die situationsangepasste Steuerung, das individuelle Abgleichen der Zylinder, die Optimierung sowie den Schutz von Kernkomponenten und die Notfallfunktion.

Hohe Wirkungsgrade von 90 Prozent und mehr werden erreicht, so das Unternehmen, wenn der J920 für die kombinierte Erzeugung von Strom und Wärme (Kraft-Wärme-Kopplung) eingesetzt wird. Die jährliche Primärenergieeinsparung durch ein Modul des neuen Gasmotors beträgt in diesem Fall mehr als 130 Millionen Kilowattstunden (76.000 Barrels Öl), die CO2-Vermeidung bewegt sich in der Größenordnung von 7800 Tonnen (verglichen mit der separaten Erzeugung von Strom und Wärme im europäischen Netz), gibt das Unternehmen an. Der neue Gasmotor weist eine hohe Leistungsdichte bei vergleichsweise geringen Investitionskosten auf. Durch den Einsatz des zweistufigen Turboladers ist er besonders für Anwendungen in heißer und feuchter Umgebung sowie in hoch gelegenen Gebieten geeignet. Damit kann auch unter extremen Bedingungen eine stabile und verlässliche dezentrale Energieversorgung sicher gestellt werden. Seine volle Leistung soll der Motor in fünf Minuten erreichen, erklärt das Unternehmen, was ihn für Spitzenlastversorgung interessant mache. Der J920 kann als standardisierte Kraftwerkslösung mit Powerhouse-Konzept variabel in beliebiger Stückzahl kombiniert werden.
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