Der integrierte Gas-Dampf (GiD-) Prozess mit Wasserrückgewinnung ist ein flexibler Kraft-Wärme-Kopplungsprozess, der die gleichzeitige Bereitstellung von Strom und Wärme teilweise entkoppeln kann. Der effiziente und sparsame Einsatz von fossilen Brennstoffen ist aus ökonomischer wie auch ökologischer Sicht geboten. Die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), die gleichzeitige Erzeugung von Strom und Wärme, ist eine Möglichkeit dafür. Allerdings erfordert die KWK auch eine gleichzeitige Abnahme von Strom und Wärme beziehungsweise deren Speicherung. Sowohl Strom als auch Prozessdampf lassen sich nur aufwendig und damit relativ teuer speichern, weshalb Alternativen gefragt sind. Der GiD-Prozess besteht aus einer Gasturbine mit nachgeschaltetem Abhitzedampfkessel. Die Gasturbine verfügt als Besonderheit über eine Dampfinjektion, die vor, nach oder direkt in die Brennkammer erfolgen kann. Der Abhitzekessel hat zusätzliche Wärmeübertragerflächen um das Abgas bis unter den Taupunkt abzukühlen. Somit kann ein Teil des injizierten Dampfes aus dem Abgas zurückgewonnen und wiederverwendet werden. Der in die Gasturbine injizierte Dampf führt dieser weitere Energie zu. Diese kann entweder zur Leistungssteigerung der Anlage oder zur Reduzierung des fossilen Brennstoffbedarfes genutzt werden. Die erste Option der Leistungssteigerung ist auch als Cheng-Prozess bekannt. Diese Arbeit widmet sich der weniger untersuchten zweiten Möglichkeit der Brennstoffreduzierung. Beim Vergleich des GiD-Prozesses mit verschiedenen anderen Kraftwerks-Prozessen zeigt sich, dass dieser besonders gut für industrielle Anlagen mit Prozessdampfbedarf und einer elektrischen Leistung kleiner 20 MW el geeignet ist. Im Rahmen dieser Arbeit wurde der GiD-Prozess mittels einer Versuchsanlage auf Basis einer Industriegasturbine mit 650 kW el untersucht. Die Arbeit dokumentiert verschiedene Versuchsfahrten und Untersuchungen an dieser Anlage. Die Injektion von Dampf reduziert die Schadstoffemissionen in den zulässigen Bereich und kann sehr flexibel zu einer Steigerung des Anlagenwirkungsgrades von bis zu zwei Prozent führen. Dabei wird der Dampf sehr gleichmäßig in die Versuchsanlage eingebracht, so dass keine signifikanten Änderungen der Abgastemperaturverteilung erkennbar sind. Die Überhitzung des Dampfes kann zu einer weiteren Steigerung des Anlagenwirkungsgrades führen. Die Rückgewinnung des eingebrachten Dampfes ist mit den entsprechenden Wärmeübertragern möglich. Das zurückgewonnene Wasser ist durch die Stickoxide des Abgases verunreinigt und muss entsprechend aufbereitet werden.

Der integrierte Gas-Dampf (GiD-) Prozess mit Wasserrückgewinnung ist ein flexibler Kraft-Wärme-Kopplungsprozess, der die gleichzeitige Bereitstellung von Strom und Wärme teilweise entkoppeln kann. Der effiziente und sparsame Einsatz von fossilen Brennstoffen ist aus ökonomischer wie auch ökologischer Sicht geboten. Die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK), die gleichzeitige Erzeugung von Strom und Wärme, ist eine Möglichkeit dafür. Allerdings erfordert die KWK auch eine gleichzeitige Abnahme von Strom und Wärme beziehungsweise deren Speicherung. Sowohl Strom als auch Prozessdampf lassen sich nur aufwendig und damit relativ teuer speichern, weshalb Alternativen gefragt sind. Der GiD-Prozess besteht aus einer Gasturbine mit nachgeschaltetem Abhitzedampfkessel. Die Gasturbine verfügt als Besonderheit über eine Dampfinjektion, die vor, nach oder direkt in die Brennkammer erfolgen kann. Der Abhitzekessel hat zusätzliche Wärmeübertragerflächen um das Abgas bis unter den Taupunkt abzukühlen. Somit kann ein Teil des injizierten Dampfes aus dem Abgas zurückgewonnen und wiederverwendet werden. Der in die Gasturbine injizierte Dampf führt dieser weitere Energie zu. Diese kann entweder zur Leistungssteigerung der Anlage oder zur Reduzierung des fossilen Brennstoffbedarfes genutzt werden. Die erste Option der Leistungssteigerung ist auch als Cheng-Prozess bekannt. Diese Arbeit widmet sich der weniger untersuchten zweiten Möglichkeit der Brennstoffreduzierung. Beim Vergleich des GiD-Prozesses mit verschiedenen anderen Kraftwerks-Prozessen zeigt sich, dass dieser besonders gut für industrielle Anlagen mit Prozessdampfbedarf und einer elektrischen Leistung kleiner 20 MW el geeignet ist. Im Rahmen dieser Arbeit wurde der GiD-Prozess mittels einer Versuchsanlage auf Basis einer Industriegasturbine mit 650 kW el untersucht. Die Arbeit dokumentiert verschiedene Versuchsfahrten und Untersuchungen an dieser Anlage. Die Injektion von Dampf reduziert die Schadstoffemissionen in den zulässigen Bereich und kann sehr flexibel zu einer Steigerung des Anlagenwirkungsgrades von bis zu zwei Prozent führen. Dabei wird der Dampf sehr gleichmäßig in die Versuchsanlage eingebracht, so dass keine signifikanten Änderungen der Abgastemperaturverteilung erkennbar sind. Die Überhitzung des Dampfes kann zu einer weiteren Steigerung des Anlagenwirkungsgrades führen. Die Rückgewinnung des eingebrachten Dampfes ist mit den entsprechenden Wärmeübertragern möglich. Das zurückgewonnene Wasser ist durch die Stickoxide des Abgases verunreinigt und muss entsprechend aufbereitet werden.

Southeast Asian countries and Vietnam in particular are facing water security challenges; water reclamation is increasingly being considered as a favorable solution. Despite the availability of suitable technologies, several constraints often prevent stakeholders and especially decision makers exploiting their potential. In this paper we present the results of applying a decision support tool (DST) to evaluate water reclamation, support pre-feasibility studies and build capacity for water reclamation in Vietnam. The DST and its data are open access, providing information related to local and international water and wastewater quality standards. In this research we identified high potential Vietnamese case studies and conducted a systematic PISTLE analysis considering six dimensions (Political, Institutional, Social, Technical, Legal and Economic) at a multiple local stakeholder workshop. Key barriers and drivers for water reclamation implementation were identified. Measures proposed during the workshop could serve as a starting point for the development of water reclamation projects in Vietnam. / Các nước Đông Nam Á và đặc biệt là Việt Nam nói riêng hiện đang phải đối mặt với những thách thức về đảm bảo an ninh nguồn nước; cải tạo nguồn nước hiện đang được xem là một giải pháp thuận lợi. Mặc dù các công nghệ phù hợp đã có sẵn, nhưng một số hạn chế đã ngăn cản các bên liên quan và đặc biệt là những nhà làm chính sách có thể khai thác các tiềm năng của những công nghệ này. Trong bài báo này, chúng tôi trình bày các kết quả của việc áp dụng một công cụ hỗ trợ quyết định (DST) để đánh giá việc cải tạo nguồn nước, hỗ trợ các nghiên cứu tiền khả thi và xây dựng các khả năng cải tạo nguồn nước ở Việt Nam. DST và dữ liệu của nó là nguồn truy cập mở, cung cấp thông tin liên quan đến những tiêu chuẩn về chất lượng nước và nước thải của địa phương và quốc tế. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã xác định các tình huống điển hình có tiềm năng cao của Việt Nam và tiến hành phân tích PISTLE có hệ thống xem xét sáu khía cạnh (Chính trị, Thể chế, Xã hội, Kỹ thuật, Pháp lý và Kinh tế) tại một hội thảo của các bên liên quan tại địa phương. Những rào cản chính và yếu tố vận hành của việc thực hiện cải tạo nguồn nước cũng đã được xác định. Các giải pháp được đề xuất trong hội thảo này có thể đóng vai trò là điểm khởi đầu để phát triển các dự án cải tạo nguồn nước ở Việt Nam.