PowerQube by SOOMIQ GmbH

„In Deutschland könnten jährlich etwa 50-60 Millionen Tonnen klimaschädlicher Emissionen vermieden werden, indem industrielle Abwärme recycelt wird. Etwa 5 Milliarden Euro an Stromkosten würden dadurch eingespart“. Warum wird diese Prozesswärme nicht genutzt? Weil eine effektive Verwendung dieser schwerpunktmäßig niedrigen Abwärme-Temperaturen von um die 100 °C bisher wirtschaftlich nicht möglich war.

Genau dieses Problem löst SOOMIQ mit dem PowerQube, dem kleinsten ORC-Energiekraftwerk. PowerQube hat einen einzigartigen Wirkungsgrad von bis zu 20 %, der bis zu 100 % höher ist als bei vergleichbaren ORC-Systemen, sodass sich die Anlage bereits nach ca. 2 Jahren durch eingesparte Energiekosten amortisiert.

Zahlreiche Kundenanfragen wie „Im Rahmen einer Optimierung unseres Anlagenparks suchen wir nach Möglichkeiten, die Restwärme unserer Aushärtungsöfen zu nutzen. Die saubere Prozessluft wird aktuell ungenutzt über Kamin abgegeben“ (Unternehmen mit Schwerpunkt Filtration mit mehreren Milliarden Euro Jahresumsatz und weltweiter Präsenz) oder „Wir werden das BHKW-Projekt umsetzen. Geplant ist, dass wir eine ORC-Anlage (favorisiert Ihre) in das Anlagenkonzept integrieren“ zeigen, dass gerade im Niedertemperatur-Segment Bedarf an Lösungen wie PowerQube besteht, da diese bisher mit hoher Effizienz und zu attraktiven Preisen nicht angeboten werden.

Die Firma SOOMIQ GmbH mit Sitz „Auf AEG“ in Nürnberg, einem der größten Energie-Cluster in Deutschland entwickelt das PowerQube ORC-System zusammen mit unserem Forschungs- und Entwicklungspartner, dem Fraunhofer Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik - UMSICHT, weiter, um Kunden eine wirtschaftlich sinnvolle und attraktive Lösung für die Verstromung von ungenutzter Prozessabwärme und Abgasen anzubieten. Durch das Kapital der Crowdinvesting-Runde und Technologie-Förderzuschüsse des Freistaats Bayern kann SOOMIQ sein Team mit Spezialisten aus den Bereichen Verfahrenstechnik, Energietechnik und Thermodynamik verstärken und somit die Entwicklungszeit weiter beschleunigen.   Ziel ist es, den PowerQube Energiewürfel als innovativste Lösung für die Abwärmenutzung im unterer Temperaturbereich anzubieten.

Stefan Graber, Geschäftsführer und Mitgründer von SOOMIQ: „SOOMIQ hat sich mit dem PowerQube Mikro-Energiekraftwerk speziell auf Lösungen für die Abwärmenutzung in der Industrie und bei KMU konzentriert, wo das größte Einsparpotenzial besteht und das PowerQube-System die kostengünstigste und effektivste Lösung ist. Deshalb sehen wir hervorragende Chancen, um SOOMIQ im Leitmarkt Energieeffizienz als führendes GreenTech-Unternehmen bei ORC-Lösungen im Niedertemperaturbereich zu etablieren und ein wichtiges Element der Energiewende in der Industrie zu werden“.

Jetzt ist der richtige Zeitpunkt in PowerQube by SOOMIQ zu investieren und mit diesem nachhaltigen Investment die Klimawende zu unterstützen und am hohen Wachstumspotenzial von SOOMIQ zu partizipieren. Denn: ungenutzte Abwärme und Abgase in sauberen Strom zu recyceln ist effektiver, als neuen Strom zu produzieren – selbst wenn er aus erneuerbaren Energien stammt. 

Weitere Informationen und Details finden Sie im Businessplan. 

Bildnachweis: SOOMIQ verwendet Bilder der Fotoportale Pexels, Shutterstock und eigene Bilder

Das stark wachsende Kundeninteresse an Lösungen zur Verstromung von Prozesswärme und die völlig veränderten Rahmenbedingungen im Hinblick auf die Energiewende in der Industrie und die Erreichung der Klimaziele waren der Anlass, Anfang 2020 die SOOMIQ GmbH zu gründen, um mit neuem Kapital, die ursprünglich von der Firma eiLAB GmbH entwickelte ORC-Anlage bis zur Serienreife weiterzuentwickeln und dann für den deutschen und globalen Markt zu positionieren.

Stefan Graber: „Als erfahrener Entrepreneur und Venture Capital Manager mit langjähriger internationaler Erfahrung im Aufbau und der Führung von Technologieunternehmen freue ich mich auf die Herausforderung, zusammen mit unserem Team Investoren, Kooperationspartner, Pilotkunden, Unterstützer und zusätzliche Mitarbeiter für die Weiterentwicklung des PowerQube Energiekraftwerks bis hin zur Serienproduktion zu gewinnen und zu begeistern“.

Das SOOMIQ Team wird weiter mit Spezialisten aus den Bereichen verstärkt. Dabei ist die Metropolregion Nürnberg als bedeutender Standort für die Energiewirtschaft in Deutschland und Europa hervorragend geeignet, qualifizierte Mitarbeiter zu gewinnen und mit den bei Energieeffizienz-Themen führenden Universitäten, anwenderorientierten Hochschulen, Forschungseinrichtungen und Energie-Clustern zusammenzuarbeiten.

„50 % der CO2-Reduktion stammen von Technologien, die sich aktuell noch im Prototypen- oder Demonstrations-Stadium befinden oder noch nicht kommerziell verfügbar sind. Nachhaltige Energietechnologien für morgen hängen von Innovationen von heute ab“, so die International Energy Agency (IEA) in ihrem Flagship Report von September 2020.

Einige Innovationen des PowerQube ORC-Systems sind Alleinstellungsmerkmale und Wettbewerbsvorteile des PowerQube-Kraftwerks. Dies betrifft z.B. die außergewöhnlichen Abmessungen und das Gewicht (Entwicklungsziele sind ca. 1 m³ und 350 kg), so dass es trotz des begrenzten Platzes in den Industrien leicht integriert und installiert werden kann. Außerdem hat sich SOOMIQ für das nachhaltige und umweltfreundliche ORC-Arbeitsmedium mit null ODP und niedrigerem GWP sowie höherer Sicherheit entschieden. Basierend auf den 20 Industriebesuchen und der Abwärmeszenarioanalyse entwickelt SOOMIQ zusammen mit dem Entwicklungspartner Fraunhofer UMSICHT den ORC für den unteren Temperaturbereich der Abwärme mit einem flexiblen und industriegerechten Design. Weitere Produkt- und Prozessdetails unterliegen der Geheimhaltung und können hier nicht näher erläutert werden.

Die Hightech-Agenda Bayern der Bayerischen Staatsregierung setzt explizit einen Schwerpunkt auf Cleantech. Beispielsweise das Wasserstoffzentrum Bayern H2.B in Nürnberg oder der geplante Cleantech Innovation Park bei Bamberg, an dem Unternehmen, Hochschulen, Forschungseinrichtungen und Start-ups gemeinsam an grünen Spitzentechnologien der Zukunft arbeiten, unterstreichen die Bedeutung Bayerns als führenden Technologiestandort und der Metropolregion Nürnberg als High-Tech-Zentrum für innovative Schlüsseltechnologien industrieller Anwendungen im Energie- und Cleantech-Bereich. Stefan Graber: „in diesem innovativen Umfeld ist SOOMIQ mit der PowerQube-Lösung für das Recyceln von industrieller Abwärme hervorragend positioniert und arbeitet als Mitglied eng mit den führenden deutschen Energieverbänden an der Gestaltung der Energiewende zusammen“.

SOOMIQ plant eine enge Zusammenarbeit mit weltweit führenden Unternehmen für die Visualisierung und Simulation von Industrieprodukten, um Komponenten im Bereich mechanischer, elektrischer oder thermodynamischer Schaltungen und deren Zusammenspiel bereits am digitalen Modell zu optimieren. Die Entwicklungszyklen verkürzen sich dadurch deutlich. Zudem lassen sich kundenspezifische Anwendungen und abgestimmte Produktlösungen für unterschiedliche Abwärme-Quellen und -Temperaturen kostengünstiger realisieren. Neue Produkte und Komponenten mit unterschiedlichen Werkstoffen, organischen und anorganischen Arbeitsfluids und Produktionsverfahren, z. B. 3D-Druck, lassen sich im virtuellen Raum testen, bevor sie umgesetzt werden.

Ein Perpetuum Mobile für die Stromerzeugung? Ja, in gewisser Weise schon. PowerQube baut auf das Organic Rankine Cycle (ORC)-Verfahren auf, das vorhandene Wärme in Form heißen Wassers oder Abgas zum Betrieb nutzt. 

• Der ORC-Kreislauf beginnt die Energiewandlung in einem Wärmetauscher
• Das Arbeitsmedium, ein nicht ozon- und klimaschädliches fluid verdampft unter der Wärmeeinwirkung und entwickelt Dampfdruck
• Der Druck entspannt sich über eine getriebelose Mikroturbine, die einen integrierten Generator antreibt, der den elektrischen Strom erzeugt
• Der Dampf gelangt nach der Entspannung in einen zweiten Wärmetauscher, den Kondensator, der integriert gekühlt wird, so dass der Dampf verflüssigt
• und wieder als Arbeitsmedium dem Kreislauf zugeführt wird.

Die PowerQube ORC ist so ausgelegt, dass der Wirkungsgrad bei Temperaturen ab 100 °C deutlich höher ist. Der elektrische Ertrag bleibt bei 20 kW. Bei einer Eingangsleistung von beispielsweise mehr oder gleich 100 kW thermischer Energie bei einer Eingangstemperatur von um 100 °C kann das 20 kW PowerQube Energiekraftwerk eine Effizienz bis zu 20 % erreichen, die bis zu 100 % höher ist als bei vergleichbaren ORC-Anlagen. Die vergleichbaren Anlagen sind  zudem deutlich größer und komplexer und müssen sehr hohen Temperaturen standhalten.

Durch diese Kraft-Wärme-Kopplung wird der Gesamtwirkungsgrad des Kreislaufprozesses weiter erhöht.

Das PowerQube Mikro-Energiekraftwerk ist das kleinste 20 kW_el ORC-System mit einem sehr hohen Wirkungsgrad von bis zu 20 %, der bis zu 100 % höher ist als nei vergleichbaren Anlagen (Entwicklungsziel).

PowerQube wandelt thermische Energie bereits ab 90 °C in Strom um und ist für die Nutzung industrieller Abwärme im Niedertemperaturbereich die beste Lösung.

„PowerQube ist die derzeit effektivste und kostengünstigste Lösung im Abwärmebereich von 90 – 150 °C“, während die Hersteller von großen ORC-Anlagen meist im Temperaturbereich von über 200 °C eingesetzt werden und hohe Abwärme-Mengen benötigen. Unsere unmittelbaren Mitbewerber im Niedrigtemperaturbereich weisen in ihren Anlagen nur Effizienzgrade von 3 – 13 % auf – und dies bei deutlich höheren Systempreisen.

Groß können viele. Wir sind klein, aber bieten genau das, was unsere Kunden wollen: eine einfache, kleine und günstige Stromerzeugungsanlage, die bisher ungenutzte Abwärme in sauberen Strom umwandelt. 

Wie wir PowerQube in die Welt bringen – Wo Werte entstehen

Zu Beginn erfolgt der Verkauf von PowerQube-Systemen an unsere Kunden, die bereits Interesse an einem oder mehrerer 20 kWel ORC-Anlagen gezeigt haben und bei denen schon Werksbesuche durch unser technisches Team stattgefunden haben, durch SOOMIQ direkt. Ein weiterer Vertriebsweg ist die Kooperation mit Komponentenherstellern von Energiesystem und Engineering-Firmen, die Projektierung und  Installation solcher Systeme bei Ihren Kunden machen und PowerQube ORC-Systeme ihr Produktportfolio bzw. in die Projektplanung mit einbeziehen. Nach breiter Markteinführung der PowerQube ORC haben bereits Projektierungsfirmen für erneuerbare Energieprojekte ihr Interesse bekundet. Auch Energieversorgungsunternehmen sind interessiert, ihren Kunden ein Energiespar-Contracting anzubieten und PowerQube-Systeme bei diesem Modell anzubieten.

Annähernd 70 % an gasförmiger Abwärme in Deutschland sind einem Temperaturbereich von unter 200 °C zuzurechnen und ein sinnvoller Einsatz des PowerQube Energiekraftwerks ist in vielen Bereichen wie beispielsweise bei Molkereien, Brauereien, in der Zuckerproduktion, der Papierherstellung und bei Druckereien, in der Chemie- und Pharma-Industrie, der Holzverarbeitung, bei Biomasseheizkraftwerken oder auch bei großen Wellness-Thermen möglich, um eigenen CO2-freien Strom aus Abwärme zu erzeugen und Energiekosten einzusparen. Fokus der PowerQube-Lösung sind die Industrie und KMU mit ihrem riesigen Potenzial an Prozesswärme und die 9.200 Biogas-Blockheizkraftwerke in Deutschland, bei denen etwa nur 42 % der eingesetzten Energie in Strom umgewandelt wird. Besonders bei kleinen Biogas BHKWs bis 500 kW bleibt das Abwärmepotenzial bisher zum größten Teil ungenutzt. Die Nachverstromung von überschüssiger Wärme durch eine PowerQube ORC wäre hier eine gute Lösung, um den Einsatz von Substrat zu verringern und den elektrischen Wirkungsgrad der Anlage zu erhöhen.

Der ForschungsVerbund Erneuerbare Energien (FVEE) hat in einer Publikation von 2017 „Innovationsbedarfe für Energieeffizienz – Verstromung industrieller Abwärme“ veröffentlicht, dass „gerade in niedrigeren Temperaturbereichen liegen große Potenziale brach. So sind von einem deutschen Gesamtpotenzial an gasförmiger Abwärme, das sich zwischen 60 – 70 TWh bewegt, annähernd 70 % einem Temperaturbereich unter 200 °C zuzurechnen. Aktuell stehen nur wenige Prozesse zur Verfügung, unter anderem der ORC-Prozess, der zudem die am weitesten entwickelte Technologie zur Stromerzeugung aus Abwärme ist“. 

Das PowerQube Energiekraftwerk für Deutschland und den Weltmarkt

Das Potenzial der Abwärmenutzung in Deutschland im Prozesstemperaturbereich ab 60 °C wird auf 45 Petajoule (125 TWh) geschätzt, was 27 % der Prozesswärme der Industrie und einer Energiekosten-Einsparung von 5 Mrd. Euro p.a. entspricht (Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg und Deutsche Energie-Agentur). In der EU beträgt der Bedarf an Industriewärme 1.820 TWh pro Jahr, wovon mehr als 300 TWh als Prozesswärme im unteren Temperaturbereich anfallen. Dieses riesige Potenzial an nicht genutzter Abwärme entspräche mehr als 100.000 PowerQube 20 kW Systemen in der EU (davon 50.000 alleine in Deutschland).

Die Politik fordert und fördert Unternehmen, die ihre CO2-Emissionen senken und in innovative Abwärmenutzungslösungen investieren. 

Die Eckpunkte für das Klimaschutzprogramm 2030 beinhalten u.a., dass die deutsche Industrie die Emissionen von heute bis zum Jahr 2030 um weitere 25 % senken muss. 

Die „Offensive Abwärmenutzung“ der Bundesregierung fördert Unternehmen umfangreich, die in innovative Anwendungen für die Abwärmenutzung investieren. Die ORC-Technologie zur Verstromung von Abwärme wird in diesem Programm ausdrücklich erwähnt. 

„Die Europäische Industrie soll grüner werden und ihren Energieverbrauch spürbar verringern“ fordert die EU-Kommission in ihrer neuen Industriestrategie. Sie soll den European Green Deal untermauern. So sollen energieintensive Industrien künftig klimafreundlicher produzieren und durch eine Recyclingstrategie ergänzt werden. Der China Renewable Energy Outlook 2018 zeigt, dass der Strombedarf in China bis 2050 deutlich steigen wird – und Stromgewinnung aus alternativen Energieträgern und industrielle Abwärmenutzung sind dabei ein wesentlicher Teil des „Green way of life“, mit dem China noch vor 2060 klimaneutral sein will.

Insgesamt also ein enormes Marktpotenzial für das PowerQube Energiekraftwerk – weltweit. 

Mit Unterstützung der Investoren aus der laufenden Crowdinvesting-Runde hat SOOMIQ wichtige Förderzuschüsse erhalten. Dies ermöglicht den SOOMIQ-eigenen Ingenieuren und dem Kooperationspartner (Fraunhofer UMSICHT) den Bau des PowerQube-Prototyps. Außerdem können die Systemsteuerung und das Gehäusedesign des PowerQube entwickelt, weitere Testläufe durchgeführt und dokumentiert sowie erste Pilotinstallationen bei zwei bereits ausgewählten Industriekunden durchgeführt werden.

Ebenfalls bildet das Crowdinvesting eine wichtige Grundlage für die Auswertung der Pilotinstallationen, die Optimierung von Turbine und Anlagensteuerung, eine robuste thermodynamische Auslegung, Produktschutzrechte/Patente, Werkstoffstudien und die Entwicklung von Produktinnovationen, z. B. 3D-Druck der Turbinenblätter, Tests von unterschiedlichen organischen und anorganischen Fluids, die Erstellung der Dokumentation für die Nullserie, die Evaluierung geeigneter Produzenten, Zulieferer und Kunden für die 0-Serie.

SOOMIQ zeigt Traction

Viele Unternehmen wollen jetzt etwas tun – ungenutzte Abwärme verstromen – CO2 vermeiden

Medien / Events:

Wir veröffentlichen regelmäßig auf der SOOMIQ Website Informationen über Energieeffizienz-Themen und über uns und Präsenz-Veranstaltungen und Online-Events an denen wir teilnehmen. Schauen Sie mal vorbei, wir freuen uns auf Sie: https://www.powerqube.net/news-und-presse

Prämien: 

Prämie für PowerQube Nutzer 

Prämie für Umwelthelden 

Ab einer Funding-Summe von 500 EUR werden Sie zum Umwelthelden und erhalten ein Zertifikat Ihrer Baumurkunde mit Angabe von Ort, Koordinaten der Fläche und der Nummer Ihres Baumes. Je 500 EUR Investitionssumme entspricht ein Baum. Wenn Sie beispielsweise 4.000 EUR investieren, erhalten Sie ein Zertifikat über 8 Bäume.

Seit dem Jahr 2009 führt PLANT-MY-TREE® Aufforstungsprojekte zur CO²-Kompensierung in ganz Deutschland durch. Ziel ist der Umwelt- und Klimaschutz in Deutschland, also da, wo auch unser CO²Ausstoß erfolgt. Seit dem Jahr 2020 führt PLANT-MY-TREE® zusätzlich zu Erstaufforstungen ergänzend Projekte zum Waldumbau und Waldschutz durch, legt dabei Wert auf Biodiversität und lehnt Monokulturen ab. Hierbei werden die regionalen Gegebenheiten berücksichtigt und wenn möglich Mischwälder gepflanzt. Über Jahrzehnte hinweg entsteht so ein natürlicher Lebensraum für Insekten und Tiere. PLANT-MY-TREE® wurde Anfang 2020 vom TÜV Rheinland erfolgreich nach DIN ISO 9001:2015 zertifiziert. SOOMIQ freut sich über die Klimaschutz-Partnerschaft mit PLANT-MY-TREE®: weil jeder Baum zählt. 

• Das ideale Produkt für die Energiewende, um die gesteckten CO₂ Ziele zu erreichen und bisher ungenutzte Energiepotenziale – Abwärme und Abgase – zu nutzen, wodurch alleine in der EU in den nächsten 10 Jahren um die 100 Millionen Tonnen CO₂ eingespart werden könnten.

• Sinnvolle und notwendige Technologie, um einen Teil der stark steigenden Stromnachfrage in den nächsten Jahren - Wasserstoff-Produktion, E-Autos, elektrische Wärmepumpen – durch die Verstromung ungenutzter Abwärme zu decken und die Klimaneutralität der Industrie bis 2045 zu erreichen.

• Steigerung der Energieeffizienz und Nutzung der Prozesswärme in der Industrie zur Stromerzeugung ist Schwerpunkt des European Green Deals und aktueller Investitionsprogramme der Bundesregierung, bei der die ORC-Technologie eine zunehmend wichtigere Rolle spielen wird.

• Großes Kundeninteresse am PowerQube Energiekraftwerk von KMU, Industrie- und Biomasse-Betreibern, die ihre Abwärme nutzen möchten und daraus eigenen sauberen Strom produzieren wollen – insbesondere für Abwärme im niedrigeren Temperaturbereich. Aktuell werden hierfür keine Lösungen zu wirtschaftlich attraktiven Preisen, kleinen Baugrößen und höherem Wirkungsgrad angeboten, was uns ebenfalls von interessierten Kunden regelmäßig bestätigt wird.

• Nur wir haben die Lösung, die viele Kunden nachfragen. Kein anderer Hersteller bietet aktuell kleine 20 kW_el ORC-Anlagen im Niedertemperaturbereich zu einem günstigen Preis und hoher Effizienz an. Die Firma orcan energy hat den aktiven Verkauf ihrer 20 kW-Module eingestellt. Gründe sind, dass insbesondere ORC-Systeme im unteren Leistungsbereich allgemein als unwirtschaftlich gelten (Forschungszentrum Jülich 2017) und dass speziell für ORC-Anlagen im kleineren Leistungsbereich unter 200 kW zur Preissenkung der Anlagen eine serielle Herstellung erforderlich ist (ForschungsVerbund Erneuerbare Energien). 

Jetzt ist der richtige Zeitpunkt.

Holzwerke Gleitsmann

HTMH Baumpflege-Hugk

Bioland-Streuobsthof Stöckl