Analyse und Optimierung eines Kraft Wärme Kopplungssystems unter Berücksichtigung von alternativen Energien und verschiedenen Kreisprozessen Die Geothermie sowie die Solarthermie stellen sehr große technische Potenziale zur Energiegewinnung zur Verfügung. Die derzeit zwei verfügbaren Umwandlungsverfahren dieser niedertemperierten Wärme mit Sekundärkreislauf sind der Organic Rankine Cycle (ORC) und das Kalina Cycle System (KCS). Für geringe Quellentemperaturen bis 120 °C wird der ORC ohne und mit Kraft Wärme Kopplung (KWK) analysiert sowie weiter optimiert und mit der Ausführung von Kalina Cycle KCS 34 gewichtet. Für die geothermische Stromerzeugung erzielen zeotrope Fluidgemische mit ziemlich geringen kritischen Temperaturen im subkritischen Bereich des ORC Leistungssteigerungen sowie Optimierungen nach dem zweiten Hauptsatz bis 30 % verglichen mit den Reinfluiden. Dies richtet sich jedoch nach der Geothermalwassertemperatur; d.h.: Jeder Temperatur ist einem sachgemäßen zeotropen Gemisch zugeordnet. Dabei sind Eigenschaften von Gemischen wie z.B. R422A und R402A für die Geothermalwassertemperatur 100 °C R22M und R438A für 120 °C supergeeignet. Für die KWK werden Hybridmodelle entworfen in denen verschiedene Kopplungsvarianten sowie Prozessführungen wie Verwendung von zwei Vorwärmern zwei Verdampfungsaggregaten oder die Basisführung stehen. Verglichen mit dem bekannten Serien und Parallelmodell haben all diese Systemführungen geringere Sensitivität zu Auslegungs und Betriebsparametern des Heizsystems sowie zu den Fluidklassen zusammen mit optimierter Leistungserzeugung. Der Cash Flow als Maßstab der Wirtschaftlichkeit folgt dem thermodynamischen Zielfaktor und bestätigt die Überkompensation des Mehraufwands der optimierten Anlagen. Im Vergleich des ORC und KCS 34 für die Geothermalwassertemperaturen bis 120 °C zeigt sich der ORC mit den Fluidgemischen überlegen. Dagegen liefert KCS 34 bei Limitierung der Geothermalwasserauskühlung Mehrleistung. Für die KWK beweisen sich die Hybridmodelle des ORC als hervorragende Kreisläufe. Für Reservoire mit höheren Temperaturen als 120 °C ist das Serienmodell mit KCS 34 vorteilhafter. In der solarthermischen Betrachtung scheint die kaskadierte Methode der Wärmekopplung mit dem ORC und Flachkollektor zusammen mit Verwendung der zeotropen Gemische zur Optimierung des Teillastverhaltens und Verringerung der Systemsensitivität vielversprechend verglichen mit der klassischen Wärmekopplung mit dem ORC Kondensator und Reinarbeitsmitteln.