BHKW-Betrieb mit erneuerbaren Energien - Infos gesucht

  • Hallo Allerseits,


    für ein Referat suche ich derzeit nach Informationen zum Betrieb von Mirko-BHKW zum Einsatz in kleinen bis mittelgroßen Wohnhäusern, welche mit erneuerbaren Energien betrieben werden.
    Genauer:

    • Was ändert sich beim Einsatz erneuerbarer Energien anstelle fossiler Energieträger?
    • Ändern sich Wirkungsgrad und Verschleiß? Ändert sich der Wartungsaufwand?
    • Gibt es derzeit Forschungsprojekte, die sich mit diesem Thema beschäftigen?


    Es soll nicht der Eindruck entstehen, ich wolle mein Thema hier "verfassen lassen" und in einer Woche ausdrucken :-)
    Nach meinen bisherigen Recherchen konnte ich die oben genannten Fragen jedoch nicht beantwochten... Info's zur Funktionsweise, den Wirkungsgraden und dem durchschnittlichen Wartungsaufwand der verschiedenen BHKW-Typen habe ich zu genüge. Nur der Vergleich fossil vs. regenerativ fehlt mir derzeig noch gänzlich.


    Ich bin für jeden Hinweis dankbar!


    MfG
    dabongi

  • Moin Dabongi und Willkommen im Forum,


    möchtest Du nur die Technik gegenüberstellen oder auch auf die Unterschiedliche Vergütung KWKG vs. EEG eingehen??


    Willst Du alle möglichen Energieträger fest,flüssig,gasförmig betrachten oder nur bestimmte??


    Vergleichst Du bestimmte Anlagen oder nur das Konzept BHKW fossil-> regenerativ ??


    mfg

  • Hallo,


    Info's zu EEG und KWKG habe ich zu genüge, danke.


    Mir fehlt die Gegenüberstellung BHKW mit fossilen Energieträgern und BHKW mit regenerativen Energieträgern, aus "technischer" Sicht.
    Die grundlegende Funktionsweise von BHKW (Stirling, Otto-Motor, uws.) und Daten zu deren unterschiedlichen Wirkungsgraden habe ich bereits finden können. Hier und da habe ich auch schon "schwammige" Infos gefunden, wo erwähnt wurde, dass z.B. der Einsatz von Pflanzenöl beim Otto-Motor-BHKW einen häufigeren Ölwechsel erfordert. Solche oder ähnliche Infos suche ich. Was gilt es aus technischer Sicht zu beachten, wenn z.B. statt Erdgas Biogas verwendet wird? Sollte z.B. ein Aggregat seltener Takten, da bei der Verwendung von Biomasse erhöhte Reibung beim Anfahren entsteht? Solche oder ähnliche Fragen sollen gestellt und beantwortet bzw. auf laufende Forschungsprojekte verwiesen werden.


    ...oder "merkt" das BHKW gar nicht, mit welcher Energiequelle es betrieben wird? Wohl doch - oder? ?(


    MfG
    dabongi

  • Moin Moin,


    sorry meine bessere Hälfte hat mich gestern nicht mehr an den Rechner gelassen :crygirl: .
    Biogas:


    Also der gravierendste Unterschied zwischen Biogas und Erdgas ist der Methangehalt - im Erdgas bis 99% aber im Biogas nur bis 70%. Das heisst weniger Energiegehalt pro Volumeneinheit. Ausserdem gibt es im Biogas eine Menge unliebsame Beimischungen die den Motor beschädigen können.
    Aus diesem Grund wird Biogas auf Erdgasqualität aufgearbeitet, und dann merkt es das BHKW nicht.


    Dazu gibt es auch ein Forum http://www.schlattmann.de/forum/index.php


    Bei PÖL ist das etwas anders. Welche Öle in D verwendet werden dürfen kannste im EEG nachlesen, hauptsächlich kommt Rapsöl oder bei drößeren Anlagen Palmöl zum Einsatz.
    Rapsöl ist viskoser( Zäher) als Diesel und weniger Zündfreudig (geringere Cetanzahl)und hat einen Energiegehalt von rund 9,2kWh.
    Wegen dieser Eigenschaft kommen Hauptsächlich Vor/Wirbelkammermotoren zum Einsatz, Commonrail ist gänzlich ausgeschlossen und Direkteinspritzer bzw. Zündstrahler werden bei größeren Anlagen bevorzugt.
    Um PÖL im Dieselmotor überhaupt verbrennen zu können wird es erwärmt auf ca. 60-70°C . Ausserdem wird der Förderbeginn (ESP) vorverlegt und der Düsenöffnungsdruck erhöht um eine feinere Zersteubung zu erhalten. Durch diese maßnahmen erreicht man eine weiche etwas längere Verbrennung als mit Dieselkraftstoff.
    Hauptproblem sind auch hier unliebsame schwankungen der Zusammensetzung und für den Motor gefährliche Inhaltstoffe.
    Wenn Pflanzenöl im Dieselmotor zum Einsatz kommt sind die ESD, ESP aber auch das Motoröl stärkeren Belastungen ausgesetzt und müssen öfters erneuert werden. Hauptursache für Schäden an ESD,ESP ist die größere Viskosität aber auch die Unangenehme Eigenschaft des Pflanzenöles in erwärmten Zustand Säuren auszubilden die das Metall angreiffen. Beim Motoröl kann es durch zu große Mengen eingetragenes PÖL zu Polymerisation(Klümpchenbildung) kommen worauf Filter und Pumpe verstopfen können. Deshalb sind Wartungsintervalle von 1000h keine Seltenheit.
    PÖL als Naturbelassener Rohstoff unterliegt wie Biogas sehr starken schwankungen in Energiedichte und Zusammensetzung.
    Um Einigermaßen Ordnung zu schaffen gab es den "Weihensteffaner standart" der wurde abgelößt von der DIN51605.


    Es gibt einiege Ausgewiesene Spezis auf dem Gebiet:


    http://www.elsbett.com/deutsch/


    http://www.bv-pflanzenoele.de/index.html


    http://www.carmen-ev.de/


    http://www.dbfz.de/web/


    Im Foren downloadbereich gibts ne Studie zum Rapsöldachs.


    mfg

  • Hallo,


    tausend Dank! Das ist schon mal eine gute Grundlage zum Einstieg in das Thema.
    Vielleicht eine blöde Frage...: Wo ist denn der Downloadbereich, indem ich die Studie finde?


    Hier habe ich ein Sammelsorium an Informationen zum Einsatz von Biomasse in jeglicher Form gefunden.


    Was mir nun noch fehlt, sind angaben zu laufenden Forschungen auf diesem Gebiet. Auf den Herstellerseiten konnte ich keine Angaben dazu finden, wer z.B. gerade eine Brennstoffzelle entwickelt, die nicht nur mit Erdgas, sondern Biogas oder vergaster Biomasse laufen.
    Also allgemeine Info's zu laufenden Entwicklungen zum Thema "(mikro)-BHKW-Betrieb mit regenerativer Energie".


    Grüße
    dabongi

  • Hallo alikante,


    ich möchte mal ein paar Kommentare zu Deiner Ausführung abgeben.


    Rapsöl ist viskoser( Zäher) als Diesel und weniger Zündfreudig (geringere Cetanzahl)und hat einen Energiegehalt von rund 9,2kWh.

    Zitat

    Wegen dieser Eigenschaft kommen Hauptsächlich Vor/Wirbelkammermotoren zum Einsatz, Commonrail ist gänzlich ausgeschlossen und Direkteinspritzer bzw. Zündstrahler werden bei größeren Anlagen bevorzugt.

    Der eigentliche Grund für die bevorzugte Verwendung in Vorkammerdieseln (dabongi: übrigens kein Otto-Motor!) ist, dass Pflanzenöl in Direkteinspritzern in geringen Mengen unverbrannt in das Motoröl gelangen kann. Das ist aus Konstruktionsgründen in Vor- und Wirbelkammermotoren sehr viel geringer bzw. fast auszuschließen.


    Zitat

    Um PÖL im Dieselmotor überhaupt verbrennen zu können wird es erwärmt auf ca. 60-70°C .


    Nein. Die Erwärmung hat fast ausschließlich die Filtergängigkeit als Grund. Ich verfahre auch Pflanzenöl (PÖL), das eine Temperatur von -7°C hat. Der Startvorgang ist etwas mühsam, aber es geht.


    Zitat

    Ausserdem wird der Förderbeginn (ESP) vorverlegt und der Düsenöffnungsdruck erhöht um eine feinere Zersteubung zu erhalten. Durch diese maßnahmen erreicht man eine weiche etwas längere Verbrennung als mit Dieselkraftstoff.

    Diese weichere Verbrennung hat zwar einen geringen Leistungsverlust zu Folge, es wird ihr aber auch eine Schonung und damit höhere Laufleistung des Motors nachgesagt. Das ist also eher positiv zu sehen.
    Allerdings sind dadurch schwieriger hohe Drehzahlen zu erreichen, was in einem BHKW jedoch keine Rolle spielt.

    Zitat

    Hauptproblem sind auch hier unliebsame schwankungen der Zusammensetzung und für den Motor gefährliche Inhaltstoffe.
    Wenn Pflanzenöl im Dieselmotor zum Einsatz kommt sind die ESD, ESP aber auch das Motoröl stärkeren Belastungen ausgesetzt und müssen öfters erneuert werden. Hauptursache für Schäden an ESD,ESP ist die größere Viskosität aber auch die Unangenehme Eigenschaft des Pflanzenöles in erwärmten Zustand Säuren auszubilden die das Metall angreiffen.

    Die Sache mit der stärkeren Belastung stimmt zwar, aber auch nur für die Nutzung von PÖL in ESPs und ESDs, die für Diesel als Kraftstoff konstruiert worden sind. Das ist allerdings bei fast allen (außer Elsbetts Eigenentwicklung) mir bekannten Nutzungen der Fall.

    Zitat

    Beim Motoröl kann es durch zu große Mengen eingetragenes PÖL zu Polymerisation(Klümpchenbildung) kommen worauf Filter und Pumpe verstopfen können. Deshalb sind Wartungsintervalle von 1000h keine Seltenheit.

    Mit Laufzeiten habe ich keine Erfahrungen, aber mit Laufleistungen von Wirbelkammerdieseln im PKW. Die Ölwechselintervalle sind bei mir unverändert gegenüber den Herstellerangaben.
    Aber es stimmt, die Polymerisation von PÖL mit MÖL ist das Hauptproblem der Direkteinsritzer (unabhängig von Pumpe-Düse, Common-Rail oder ESP).


    Grüße
    Lars

  • Hallo,


    der Link zum downloaden : http://www.bhkw-forum.de/forum…DBFileDownload&dataID=119


    @ Lars ich entnehme Deinen Anmerkungen das Du PÖL im Auto fährst ?? Was hat Du für ein Auto und welche Anlage 1Tank 2Tank, Beimischung oder 100%???


    Also mir fällt momentan kein konstruktiver Zusammenhang ein wieso PÖL in größeren Mengen bei Direkteinspritzern ins Motoröl gelangen kann?? Ausser es wird Kraftstoff geziehlt auf die Lauffläche gesprüht um einen Kühl/Schmiereffekt zu erhalten??
    Glaub mir es ist tatsächlich so das moderne ESP und ESD die hohe Viskosität von kaltem PÖL nur wenige Stunden überleben!
    Alte Fabrikate (Verteilerpumpen,Düsenstöcke) hingegen haben viel geringere Drücke aber auch geringere Fertigungstoleranzen und bewältigen ein weites Spektrum an Flüssigkeiten.
    Bei -7°C gefriert der Wasseranteil im PÖL, Du hast sicherlich nen Heizer vor Filter und Pumpe?? Im übrigen wird bereits durch die Reibung beim komprimieren in der ESP wärme erzeugt - es wird also garantiert kein Kaltes PÖL eingesprizt!!
    Es gibt tatsächlich keine speziell für PÖL gefertigten ESP und ESD deshalb ist es ja von nöten das PÖL zu erwärem um der Viskosität von Diesel zumindest näher zu kommen.
    Im übrigen kann der polymerisation vorgebeugt werden indem Motoröl auf Rapsölbasis verwendet wird.
    Ein noch nicht genanntes Problem ist der vermehrte Rußeintrag ins Motoröl, mit dem Ruß (wegen der längeren Verbrennung setzt sich Ruß an Lauffläche und Kolben ab) kommen aber auch die unliebsamen chemischen Verbindungen aus dem Rapsöl wie Schwefel,Phosphor,Magnesium und Calcium ins Motoröl. Deshalb muß das Motoröl besonders aufnahmefähig und chemisch stabil sein - es geht auch billiges Öl aber dann muß öfters gewechselt werden.


    PS: mein Commonrail 1st generation ( 1999 - 2003) kam 60.000km mit Rapsöl klar - dann waren Injektoren und Pumpe mechanisch so zerstört das kein Druck mehr im System aufgebaut wurde. Die Leckrate der Injektoren war dramatisch hoch und die Pumpe hatte einfach Luft - alles Verschleiss durch das dickflüssigere Medium!!!


    mfg


    http://www.motorlexikon.de/?I=3225


    http://de.wikipedia.org/wiki/Pflanzen%C3%B6l-Kraftstoff

  • Hallo alikante,

    @ Lars ich entnehme Deinen Anmerkungen das Du PÖL im Auto fährst ?? Was hat Du für ein Auto und welche Anlage 1Tank 2Tank, Beimischung oder 100%???

    ja, ich fahre einen 1.9er Wirbelkammer T4 mit 1-Tanklösung und 100% PÖL. Und das seit etwa 120tkm. Im Verwandtenkreis sind es noch 2 weitere 1.9er Wirbelkammer VWs.

    Zitat

    Also mir fällt momentan kein konstruktiver Zusammenhang ein wieso PÖL in größeren Mengen bei Direkteinspritzern ins Motoröl gelangen kann?? Ausser es wird Kraftstoff geziehlt auf die Lauffläche gesprüht um einen Kühl/Schmiereffekt zu erhalten??

    Der Nachteil der höheren Effizienz bei Direkteinspritzern ist, dass sie bei Leerlauf oder wenig Last zu kalt sind und unverbrannter Kraftstoff auf die Laufflächen gelangt, weil das Pöl nicht zündwillig genug ist. Nur das MAN Dieselverafahren mit seiner halbkugelförmigen Mulde im Zylinder könnte als Direkteinspritzer gelten und davon verschont bleiben. (IFA W50)
    Als BHKW hätte man keine Lastlosen Zustände, nur der Start ist der fehlenden Temperatur wegen etwas heikel. Aber bei Betriebstempereatur, könnte man die als ein DI mit PÖl betreiben, denke ich. Aber das ist nur meine Meinung.

    Zitat

    Glaub mir es ist tatsächlich so das moderne ESP und ESD die hohe Viskosität von kaltem PÖL nur wenige Stunden überleben!

    Moderne ESPs kenne ich nicht. Es sei denn, Du meinst das, was ich als Hochdruckpumpe für CR kenne. Und damit habe ich keinerlei Erfahrungen. Meines Wissens nach hatte Mercedes mit den ersten zwei Generationen solcher Hochdruckpumpen selbst mit Diesel viele Probleme.

    Zitat

    Alte Fabrikate (Verteilerpumpen,Düsenstöcke) hingegen haben viel geringere Drücke aber auch geringere Fertigungstoleranzen und bewältigen ein weites Spektrum an Flüssigkeiten.

    Die 1.6l VWs haben auch ihre Schwierigkeiten mit kaltem PÖL. Es gibt einige Geschichten zu Kolbenfressern von VESPs im fmso.de.
    Die 1.9l Verteiler ESP bei VW sind hingegen mit PÖL genauso schwer kaputt zu kriegen, wie mit Diesel. Auch im kalten Zustand haben die mit PÖL keinerlei Probleme.

    Zitat

    Bei -7°C gefriert der Wasseranteil im PÖL, Du hast sicherlich nen Heizer vor Filter und Pumpe?? Im übrigen wird bereits durch die Reibung beim komprimieren in der ESP wärme erzeugt - es wird also garantiert kein Kaltes PÖL eingesprizt!!

    Das wäre schlimm, wenn der Wasseranteil im PÖL so groß wäre, dass es gefriert. Bisher habe ich soetwas noch nicht erlebt.
    Die Einspritztemperatur des PÖL liegt zu Anfang vielleicht 1°C höher als im Ruhezustand. Das PÖL in der ESL ist ja so kalt, wie alles rund rum. Und in der Düse ist die Erwärmung wohl nicht so groß, oder? Ich habs nie ausgerechnet, aber einige Umdrehungen werden wohl mir ziemlich kaltem Pöl gemacht.

    Zitat

    Es gibt tatsächlich keine speziell für PÖL gefertigten ESP und ESD deshalb ist es ja von nöten das PÖL zu erwärem um der Viskosität von Diesel zumindest näher zu kommen.
    Im übrigen kann der polymerisation vorgebeugt werden indem Motoröl auf Rapsölbasis verwendet wird.

    Das ist nicht korrekt und durch Praxis widerlegt. Auch die Theorie der Chemie bestätigt das. Darüber kannst Du auch im Archiv von fmso.de was lesen.

    Zitat

    Ein noch nicht genanntes Problem ist der vermehrte Rußeintrag ins Motoröl, mit dem Ruß (wegen der längeren Verbrennung setzt sich Ruß an Lauffläche und Kolben ab) kommen aber auch die unliebsamen chemischen Verbindungen aus dem Rapsöl wie Schwefel,Phosphor,Magnesium und Calcium ins Motoröl. Deshalb muß das Motoröl besonders aufnahmefähig und chemisch stabil sein - es geht auch billiges Öl aber dann muß öfters gewechselt werden.

    Ja, der Ruß ist auch ein Problem des Teillastbereichs der Direkeinspritzer.

    Zitat

    PS: mein Commonrail 1st generation ( 1999 - 2003) kam 60.000km mit Rapsöl klar - dann waren Injektoren und Pumpe mechanisch so zerstört das kein Druck mehr im System aufgebaut wurde. Die Leckrate der Injektoren war dramatisch hoch und die Pumpe hatte einfach Luft - alles Verschleiss durch das dickflüssigere Medium!!!

    Alle Achtung 60tkm sind eine stolze Leistung bei einem DI. Hut ab! Könnte der Verschleiß der Technik auch von einer zu hohen Säurezahl und anderen chemischen Eigenschaften des PÖL herkommen?


    Grüße
    Lars

  • Moin,


    Jo der 1,9 Wirbelkammer (70PS??) ist prädistiniert für PÖL aber auch der 1,6 aus dem POST Golf war sehr gut geeignet.

    Das ist nicht korrekt und durch Praxis widerlegt. Auch die Theorie der Chemie bestätigt das. Darüber kannst Du auch im Archiv von fmso.de was lesen.

    was meinst Du? - die Erwärmungssache oder die Polymerisation??


    Meine Werkstatt hat beim Ausbau des CR-Systems zwar keine Spähne finden können aber ich gehe nicht von Chemischer Zerstörung aus da ich niemals reines PÖL gefahren bin sondern immer Diesel/PÖL Gemisch. Ausserdem stammte das PÖL von einer offiziellen PÖL-Tankstelle die Ihre ÖL immer ordentlich überwacht hat (Taxen tanken da heute noch).


    mfg

  • Hallo alikante,

    Moin,


    Jo der 1,9 Wirbelkammer (70PS??) ist prädistiniert für PÖL aber auch der 1,6 aus dem POST Golf war sehr gut geeignet.

    meiner hat nur 60PS (61PS).

    Zitat

    was meinst Du? - die Erwärmungssache oder die Polymerisation??

    Oh, da war ich wohl nicht eineutig. Die Polymerisation meinte ich. Die kann man auch auf'm Herd mit PÖL und Motoröl auf Pflanzenölbasis selber produzieren.



    Grüße
    Lars

  • Die Polymerisation meinte ich. Die kann man auch auf'm Herd mit PÖL und Motoröl auf Pflanzenölbasis selber produzieren.

    Echt?? Das ist mir neu, nagut ich bin eher ein verfechter des billigen Motoröls, öfter wechseln. Das wäre ja schlichtweg das aus für Motoröle wie Plantomot von Fuchs ??
    Oder ist bei diesen auf Pflanzenöl basierenden Schmierstoffen einfach nur das kritische Mischungsverhältniss höher??


    mfg