Hybride Geothermiekraftwerke vereinen zwei Prozesse in einer Anlage, um die Energieausbeute zu erhöhen: einen Entspannungsdampfprozess und den binären oder ORC-Prozess. Die heiße geothermische Sole (170 - 260 °C) wird durch den Druck in der Tiefe des Bohrlochs am Sieden gehindert. Die Sole wird mit mehrstufigen Brunnenpumpen an die Oberfläche gepumpt – der Druckabfall bewirkt, dass die heiße Sole zu Dampf "verdampft". Ein Abscheider wird verwendet, um den Dampf von der kondensierten Sole zu trennen. Der getrennte Dampf (5 - 10 bar, 150 - 220 °C) wird gewaschen, getrocknet und dann für den Antrieb einer Dampfturbine verwendet. In Hybridanlagen wird die Restenergie des Dampfes, der die Turbine verlässt, in einem ORC-Zyklus (Organic Rankine Cycle) verwendet, um das Arbeitsmedium (üblicherweise Pentan) zu verdampfen. Das Gemisch aus Sole und Dampfkondensat wird mit Hilfe von Hochdruckpumpen in das geothermische Feld reinjiziert. Der organische Rankine-Zyklus ist ein geschlossener Kreislauf, bei dem ein organisches Arbeitsmedium (Isopentan oder Isobutan) zum Einsatz kommt, das eine niedrigere Siedetemperatur als Wasser hat. Der Kreislauf ist durch die Wärmetauscherkonstruktion des Vorwärmers und des Verdampfers von der Sole isoliert. Das Arbeitsmedium wird zunächst vorgewärmt und dann verdampft – das Gas (ca. 20 bar, bei 150 °C) treibt die Turbine an, wobei Strom erzeugt wird. Das Nutzgas (ca. 4 bar 75 °C) wird erneut als Flüssigkeit in den Kondensator zurückgeführt. Die Förderpumpe schließt den Kreislauf und startet den Zyklus neu.

Geothermischer Dampf enthält nicht-kondensierbare Gase und ist nahezu gesättigt oder sogar nass. Seine zuverlässige und genaue Messung ist eine Herausforderung. KROHNE bietet spezielle Durchflusslösungen, die für die spezifischen Dampfbedingungen entwickelt wurden und auf werkskalibrierten OPTIBAR Venturi-Rohren mit beheizten Ringkammern und Einlasskonus und Halsabschnitten aus hochwertigem Edelstahl basieren, die gemeinsam mit den OPTIBAR DB 7060 C Differenzdruck-Messumformern und weiteren Komponenten eine Komplettlösung für die Durchflussmessung bieten. Durch die Verwendung des speziellen Nassgassystems von KROHNE, das auf der branchenüblichen Druckverlustmethode basiert, ist es möglich, Prozessänderungen wie beispielsweise plötzliche Änderungen der Dampfnässe und auf die Dampfturbine übertragene Flüssigkeit online zu überwachen. Dieses ausreichende Werkzeug ist ein leistungsstarkes System für die Integritätsüberwachung der Anlage, steigert die Prozesssicherheit und erhöht die Lebensdauer der Turbine.

Geothermische Sole ist heiß und korrosiv: Sie enthält H2S, Kieselsäure und andere unerwünschte Stoffe. Unterdruck sowie hohe Temperaturen können in den Leitungen auftreten. KROHNE hat für jede Messstelle die am besten geeignete Messtechnik basierend auf speziellen magnetisch-induktiven OPTIFLEX Durchflussmessgeräten mit Spezialauskleidungen, die einen geringen Diffusions- und Vakuumwiderstand besitzen. Pentan, Butan und andere niedrigsiedende Flüssigkeiten werden als ORC-Flüssigkeiten in binären und hybriden Anlagen verwendet. Die Durchflüsse und Füllstände im Organischen Rankine-Zyklus müssen für eine effiziente und sichere Prozesssteuerung gemessen werden. OPTIMASS Coriolis Masse-Durchflussmessgeräte und OPTISONIC 3400 Ultraschall-Durchflussmessgeräte sind ideal für diese Rankine-Zyklus-Anwendungen geeignet. Diese Messgeräte liefern auch zusätzliche Prozessinformationen über die Flüssigkeitsdichte zwecks Prozessdiagnose. Flüssigkeitsfüllstände können durch direkte Verwendung der Geführten Radar-Füllstandmessgeräte der Serie OPTIFLEX 2200 oder mit den BM26 Bypass-Füllstandanzeigern gemessen werden, die eine Vielzahl verschiedener Messwertaufnehmertechnologien enthalten können, die sich auch für die Installation in redundanten Konfigurationen eignen.