Vakuum für die Erzeugung erneuerbarer Energien

Die Technologien, die wir für die effiziente Nutzung erneuerbarer Energiequellen benötigen, werden mit Hilfe von Busch Vakuumpumpen entwickelt.

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Vakuumpumpen von Busch optimieren die Erzeugung erneuerbarer Energie

Mit Vakuumtechnologie von Busch einen Beitrag zum Umweltschutz leisten. Von der Herstellung von Windturbinenblättern bis hin zur Züchtung von Silizium für Solarzellen – erneuerbare Energie wird mit Hilfe von Vakuumpumpen von Busch erzeugt.

Mit Vakuumtechnologie von Busch einen Beitrag zum Umweltschutz leisten.

Die moderne Gesellschaft setzt zunehmend auf saubere und nachhaltige Energiequellen. Gleichzeitig vollzieht sich im Bereich der erneuerbaren Energien eine kontinuierliche Weiterentwicklung. Die konventionelle Energieerzeugung ist mit einer der größten Umweltverschmutzer unseres Planeten und für einen erheblichen Teil der weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich. Erneuerbare Energiequellen können uns dabei helfen, diese Emissionen – und unseren CO2-Fußabdruck – drastisch zu reduzieren.

Erfahren Sie, wie Vakuum zur effizienten Nutzung erneuerbarer Energien eingesetzt wird und wie es dazu beiträgt, auch andere Bereiche der Energieerzeugung umweltfreundlicher und effizienter zu machen.

Vakuumlösungen für grünere Energie

Solarenergie

Windkraft

Geothermie

Biogas

Stabilisierung der Stromversorgung aus erneuerbaren Energien

Wasserstoff-Brennstoffzellen

Lithiumbatterien

Kohlenstoffabscheidung

Fordern Sie Ihre maßgeschneiderte Vakuumlösung für grüne Energieerzeugung an

Erzeugung erneuerbarer Energie mit Vakuum

Vakuumlösungen für Solarenergie

Die Solarindustrie ist die derzeit am schnellsten wachsende Branche der erneuerbaren Energien.

Produktion von Solarmodulen mit Vakuum

Bei der Herstellung von Solarmodulenist Vakuum unverzichtbar. Unter Vakuum wird der Siliziumkristall gezüchtet, aus dem jede einzelne Solarzelle hergestellt wird. Vakuum spielt auch beim Beschichten und Laminieren von Solarmodulen eine wichtige Rolle: Es sorgt dafür, dass die Schichten gleichmäßig und blasenfrei aufgetragen werden, um die Langlebigkeit, hohe Energieeffizienz und Spitzenleistung der Module zu gewährleisten.

Mit unserem Produktfinder finden Sie die passenden Produkte für Ihre Vakuumanwendungen:

Blockguss

Laminieren von Solarmodulen

Solarthermie

Neben Solarmodulen gibt es eine weitere Möglichkeit, Strom aus Sonnenstrahlen zu erzeugen.

Thermische Solarkraftwerke nutzen hochreflektierende Spiegel, um die Sonnenstrahlung entweder auf eine Rohrleitung oder auf einen Turm zu konzentrieren. In beiden Fällen erhitzt die konzentrierte Sonnenenergie synthetisches Öl oder geschmolzenes Salz auf extrem hohe Temperaturen. Anschließend durchläuft es einen Wärmetauscher, in dem die Wärme aus dem Öl oder Salz auf Wasser übertragen wird, um Dampf zu erzeugen.

Wie auch bei einem konventionellen fossilen Kraftwerk wird mit dem Dampf eine Turbine für die Stromerzeugung angetrieben. Auch die Vakuumanwendung ist die gleiche. Eine DOLPHIN LB Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe ist mit dem Kondensator verbunden, in dem der Dampf wieder zu Wasser wird.

Vor der Inbetriebnahme der Turbine werden durch die Vakuumpumpe die Luft und andere nicht kondensierbare Gase evakuiert. Dieser Prozess wird als Hogging bezeichnet. Wenn der Kondensator unter Vakuum gehalten wird, erhöht sich die Effizienz des Kondensationsprozesses, da keine Luft vorhanden ist, die isolierend wirken könnte.

Die Umwandlung von Wärme in mechanische Energie wird durch die Minimierung des Gegendrucks auf die Turbine noch effizienter. Sobald das entsprechende Vakuumniveau erreicht ist und die Turbine läuft, muss die eindringende Luft kontinuierlich abgesaugt werden. Durch diesen als Holding bezeichneten Prozess wird das optimale Vakuumniveau aufrechterhalten.

Vakuumlösungen für die Windkraftindustrie

Wenn der Wind auf die Rotorblätter einer Windkraftanlage trifft, drehen sie sich. Über den Rotor sind sie mit einer Hauptwelle verbunden, die einen Generator antreibt. Windkraft ist eine saubere, emissionsfreie Energiequelle.

Vakuumbeutel

Aber nicht nur die Nachfrage nach Windkraftanlagen wächst, sondern auch ihre Größe. Die größten Offshore-Turbinen erreichen nun Rotordurchmesser von fast 260 m – das entspricht fünf aneinandergereihten olympischen Schwimmbecken. Zur Herstellung dieser riesigen Rotorblätter werden mehrere Schichten aus verdichtetem Material miteinander verschmolzen. Dadurch entsteht ein Rotorblatt, das sowohl leicht als auch stabil ist.

Zunächst werden die verschiedenen Schichten, bestehend aus Glasfaser, Balsaholz und Polymerschaum, sorgfältig in eine Form gelegt und mit einer Vakuumfolie versiegelt. Anschließend wird Vakuum angelegt, was die gesamte Luft unter der Folie entfernt, sodass sie sich flach an die verschiedenen Materialschichten anschmiegt. Sobald das richtige Vakuumniveau erreicht ist, wird Harz angesaugt und durch alle Schichten des Rotorblatts gezogen, um sie vollständig zu durchtränken und miteinander zu verschmelzen.

Das Ergebnis ist ein extrem starkes Blatt, das allen Witterungsbedingungen standhält.

Passende Produkte

Gasabsaugung mit Vakuum bei der Erzeugung geothermischer Energie

Geothermie nutzt die Erdwärme zur Stromerzeugung. Anders als Solar- und Windenergie ist sie eine stabile und verlässliche Quelle, die nicht von den jeweiligen Wetterbedingungen abhängt.

Bei dieser Energieform werden die Vorkommen von heißem Wasser und Dampf tief in der Erde angezapft. Diese werden an die Oberfläche gebracht, wo sie in einem Flash-Abscheider getrennt werden, bevor der Dampf zum Antrieb einer Turbine verwendet wird. Der Dampf wird dann zu Wasser kondensiert und das Wasser wieder in das Reservoir eingespritzt, wodurch der Kreislauf geschlossen und ein vollständig erneuerbarer Prozess ermöglicht wird. Dieser Dampf enthält jedoch einen hohen Anteil an nicht kondensierbaren Gasen wie Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff, die entfernt werden müssen, um das optimale Vakuumniveau im Kondensator aufrechtzuerhalten.

Um diese Gase während des Kondensationsprozesses abzusaugen, kommt daher eine große Flüssigkeitsring-Vakuumpumpe wie die DOLPHIN von Busch zum Einsatz.

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Kompressoren für die Biogaserzeugung

Biogas entsteht bei der Zersetzung organischer Stoffe. Es kann aus landwirtschaftlichen Abfällen, Abwässern und Siedlungsabfällen gewonnen werden.

Um Biogas zu erzeugen, werden organische Abfälle von Mikroorganismen in einem Behälter, dem Fermenter, abgebaut. Das entstehende Biogas wird oben aus dem Fermenter abgesaugt, mit einem Kompressor verdichtet und wieder in den Schlamm, der sich im unteren Teil des Fermenters befindet, eingeleitet. Das konstante Hindurchleiten von Gas durch den Schlamm hat mehrere positive Effekte: Es sorgt für eine gleichmäßige Verteilung der Wärme. Die Aktivität der Bakterien im Tank steigt, d. h., die Biogasproduktion wird effizienter. Die ständige Bewegung trägt auch zur Umwälzung der Abfälle bei und verhindert, dass sich Sedimente am Boden des Tanks ansammeln.

Passende Produkte für die Umwälzung

Vakuum für grünere Energie

Stabilisierung der Stromversorgung aus erneuerbaren Energien

Die konventionelle Stromerzeugung, z. B. in Kohle-, Öl- oder Kernkraftwerken, basiert auf Dampf. Durch die Verbrennung von Kohle oder Öl oder durch Kernspaltung wird Wasser erhitzt und verdampft.

Der Dampf treibt dann mit konstanter Geschwindigkeit Turbinen und Generatoren zur Stromerzeugung an. Bei einem Leistungsabfall drehen sich die Turbinen noch einige Minuten weiter. Dies sorgt für Systemträgheit und stellt sicher, dass das Stromnetz eine konstante Frequenz beibehält, unabhängig davon, wie viel Strom gerade abgenommen oder erzeugt wird.

Bei der Stromerzeugung durch Windturbinen oder Solarmodule gibt es keine dampfgetriebenen Turbinen. Dies führt zu einem weniger stabilen Netz. Eine Lösung besteht darin, die von diesen erneuerbaren Energiequellen erzeugte Energie zum Antrieb von Schwungrädern zu nutzen. Diese großen, schweren Schwungräder erfüllen dann den gleichen Zweck wie die Turbinen in einem Kraftwerk: Sie sorgen für einen kontinuierlichen Energiefluss, wenn die Erzeugung sinkt oder die Nachfrage steigt.

Um den Luftwiderstand zu verringern, drehen sie sich unter Vakuum. Daher benötigen sie nur sehr wenig Energie, um in Betrieb zu bleiben – was sie sehr effizient macht.

Passendes Produkt: COBRA NX 0650 A

Wasserstoff-Brennstoffzellen

Wasserstoff-Brennstoffzellen erzeugen elektrischen Strom durch einen elektrochemischen Prozess, das heißt, sie verbrennen keinen Kraftstoff wie herkömmliche Verbrennungsmotoren und erzeugen keine schädlichen Emissionen. Wasserstoff und Sauerstoff verbinden sich, um Strom zu erzeugen. Als Nebenprodukte entstehen dabei Wasser und Wärme. Diese Technologie kann zum Antrieb des Motors in Elektrofahrzeugen, zur Bereitstellung von Reservestrom in kritischer Infrastruktur oder zur Stromversorgung großer Schiffe eingesetzt werden.

Busch hat mit der Einführung des ersten TÜV-zertifizierten Wasserstoff-Rezirkulationsgebläses einen entscheidenden Beitrag zur effizienten Nutzung dieser nachhaltigen Technologie geleistet. Das Gebläse führt überschüssigen Wasserstoff zurück, sodass er wiederverwendet werden kann.

Passendes Produkt: MINK MH 0018 A

Produktion von Lithium-Batterien

Der Straßenverkehr ist für rund 15 % der weltweiten CO₂-Emissionen verantwortlich. Da sich E-Mobilität wachsender Beliebtheit erfreut und zunehmend erschwinglicher wird, stellt sie einen effizienten Hebel zur Reduzierung der Emissionen in diesem Sektor dar. Und das Herzstück dieses Wandels sind Lithium-Ionen-Batterien.

Vakuum ist von entscheidender Bedeutung in der Batterieherstellung für die E-Mobilität. Der Elektroden-Slurry, das Schlüsselelement für die Energieübertragung innerhalb einer Batterie, wird so angemischt, dass eine homogene Paste entsteht. Bei der sich anschließenden Trocknung wird überschüssige Feuchtigkeit schonend entfernt. Dann wird die Batteriezelle evakuiert und mit Elektrolyt gefüllt. Anschließend wird die Zelle imprägniert, und der Elektrolyt wird entgast. Alles unter Vakuum.

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Kohlenstoffabscheidung

Bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe in konventionellen Kraftwerken werden täglich enorme Mengen an Kohlendioxid freigesetzt. Es gibt jedoch eine Alternative zum direkten Ausstoß in die Luft. Einige Kraftwerke und andere kohlenstoffintensive Industriezweige investieren inzwischen in industrielle Kohlenstoffabscheidungstechnologien, um die Freisetzung von Kohlenstoff in die Atmosphäre zu begrenzen oder sogar ganz zu vermeiden. Bei dieser Technologie werden Vakuumpumpen eingesetzt, um das CO₂ abzuscheiden.

Direct Air Capture (DAC) ist eine alternative Methode der Kohlenstoffabscheidung. Beim DAC-Verfahren findet die Kohlenstoffabscheidung nicht direkt an der CO₂-Quelle statt. Vielmehr wird das Kohlendioxid aus der Umgebungsluft extrahiert. Es kann daher als ergänzende Methode zur Verringerung der Emissionen eingesetzt werden, die sich bereits in unserer Atmosphäre befinden, anstatt deren Freisetzung zu verhindern.

Unabhängig davon, welche Methode verwendet wird, gibt es zwei verschiedene Möglichkeiten, wie mit dem abgeschiedenen Kohlendioxid weiter verfahren werden kann. Die erste ist die dauerhafte Lagerung. Das CO₂ wird mit Wasser gemischt, um Kohlensäure zu erzeugen. Dann wird es tief unter die Erdoberfläche gepumpt, wo es mit dem Basaltgestein reagiert, mineralisiert und einen Feststoff bildet.

Die zweite Möglichkeit besteht in der Wiederverwertung des Kohlendioxids. Es kann direkt zur Stimulierung des Pflanzenwachstums in Gewächshäusern oder zur Brandbekämpfung verwendet werden. Oder es kommt zur Herstellung anderer Chemikalien wie Melamin, Klebstoff oder Dünger zum Einsatz.

Erfahren Sie, wie Climeworks mithilfe der Direct Air Capture-Technologie Kohlendioxid aus der Atmosphäre entfernt:

Direct Air Capture