Kombination Wärmepumpe und BHKW

  • Hallo miteinander,


    hier im Forum findet man ab und an Gedanken zur Kombination von Wärmepumpe (WP) und Blockheizkraftwerk(BHKW)
    und auch in manch Seminaren höre ich vorschenll Installateure, die heir eine Ideallösung wittern.


    Ich persönlich bin hier skeptischer
    Klar, erscheint der selbstgenutzte und preiswerte Strom in WP sinnvoll
    doch aus den Rahmenbedingungen ist es m.E. nciht so toll


    mal ein paar Argumente in den raum geworfen
    - "Grundlast muss billig und sollte sauber sein und darf in der Anschaffung teuer sein. Bei Spitzenlast darf teuer sein, aber in der Anschaffung billig (weil wenig Nutzungszeit)"
    BHKW und WP-Systeme zählen beide nicht unbedingt zu den preiswertesten
    Typischerweise haben sowohl BHKW als auch WP(wenn auch vermindert) ein Grundlastverhalten und werden zur Not mit einer Spitzenlast abgefangen
    - Ein BHKW erbringt typischerweise (ja, die Spannweite ist hoch) rund 70% der Jahresheizarbeit. Für die restlichen 30% werden halt Spitzenlasterzeuger benötigt...dann benötigt, wo die Aussentemperaturen tief sind und preiswerte WP (Luft~) Systeme schlechte Effizienz zeigen
    - WP zeigt dann akzeptable Wirkungsgrade, wenn in der Wärmeverteilung mit Flächenheizungen (z.B. Fussboden~) schon etwas Aufwand betrieben wurde. BHKWs wiederum zeichenn sich dadurch aus, dass man sich den Aufwand sparen kann, da sie auch mit bisher typischen Kesselumgebeungen (hohe VL-Temperaturen, typ Volumenströme) problemlos klarkommen
    - bsiher hatte man häufig den Effekt, dass es gar nciht BHKWs in kleinsten Leistugnsklassen erhältlich waren und somit nicht genug Wärmeabnahme. Ein weiterer Erzeuger wäre noch kontaproduktiver. Gut, mittlerweile gibts auch was in kleinen Leistungsklassen, dennoch haben kleine BHKWs höhere spezifische Investkosten. Ein weiterer, echter Wärmeerzeuger (und bei Konzept BHKW+WP sollen wohl beide zeitgleich laufen) würde eine deutlich niedrige Leistungsklasse des BHKW erfordern, womit die typischen Investkosten allein fürs BHKW hochgehn (und dann ncoh Zusatzkosten für WP dazukommen)
    - und
    - und
    - und


    Für meinen Geschmack sollten BHKWs allein (bis auf Spitzenlast) in einem Objekt hausen
    und WPs halt in anderen, speziell geeigenten Objekten.
    Die dürfen gerne auch (wäre soagar sehr typisch durch identisches Lastverhalten) gleichzeitig laufen und so an verschiedneen Standorten ihre Stärken ausspielen.



    Was meint ihr?
    Welche Argumente pro/contra?


    PS: Bitte keine Spezialitäten-Diskussion wie bluwi's/Manni's BHKW+WP Diskussion
    oder Besonderheiten wie Tom's Anforderung nach Ablauf des Förderzeitraums.
    Hier soll's um schnöden "Standard" gehen, ob die Kombination BHKW+WP ihr als LAdenware für sinnvoll haltet.


    Danke

  • Bitte keine Spezialitäten-Diskussion wie bluwi's/Manni's BHKW+WP Diskussion
    oder Besonderheiten wie Tom's Anforderung nach Ablauf des Förderzeitraums.
    Hier soll's um schnöden "Standard" gehen, ob die Kombination BHKW+WP ihr als LAdenware für sinnvoll haltet.


    Lieber Fire, Du erwartest eine Standardlösung! Welches Haus ist Standard? Gerade im Sektor der BHKWs erlebst Du doch hier Tag für Tag, dass in jedem Gebäude andere Gegebenheiten herrschen und damit mindestens theoretisch eine andere Lösung sinnvoll sein kann.


    LG


    Bruno

    Ich bemühe mich, garantiere aber keine Vollständigkeit und Richtigkeit, Beiträge ersetzen keine Steuer- oder Rechtsberatung!
    Ich Unterstütze den gemeinnützigen Gedanken dieses Forums und dessen gemeinnützigen Verein, der sicher nix gegen eine Spende hat, wenn ihm hier geholfen wurde.

  • Lieber Fire, Du erwartest eine Standardlösung! Welches Haus ist Standard? Gerade im Sektor der BHKWs erlebst Du doch hier Tag für Tag, dass in jedem Gebäude andere Gegebenheiten herrschen und damit mindestens theoretisch eine andere Lösung sinnvoll sein kann.


    LG


    Bruno


    Die unterschiedlichen Gegebenheiten ist kalr
    Ich meinte mit "Nicht-Standrad" Disksussionen über technische Machbarkeiten von nicht-massenware
    oder sehr speziellen Anforderungen bei mieser Eigenstromnutzung


    Mit Standard mein ich, z.B. Kombination aus
    - Standard-BHKW (als Beispeile 10kW_el/20kW_th)
    - Standard-WP mit 10kW (meientwegen auch nur 5kW) Leistungsaufnahme
    würdet Ihr sowas in einem Objekt als sinnvoll erachten?

  • Defition: WP ist in diesem Beitrag immer die elektrisch angetriebene WP gemeint.


    dass in jedem Gebäude andere Gegebenheiten herrschen


    Diese Behauptung erlaube ich mir zu widersprechen. Die Temperaturen haben zwar regionale Unterschiede aber grundsätzlich unterliegen diese überall in Deutschland vergleichbare jahreszeitliche Schwankungen. Die Wohngebäude haben also nur mit geringfügigen Abweichungen ähnliche Wärmebedarfe bzw. Jahreslastkurven. Nur die Amplitude ist verschieden. Diese Unterschiede sind mit gute Regelungen zu bewältigen. Es ist egal ob ich die Wärme mit einem BHKW oder Kessel erzeuge. Ich kann mir den Eindruck nicht erwehren, dass hier manchmal Probleme gesehen werden wo gar keine sind. Es gibt immer wieder Neulingen im Forum, die sich unter einem BHKW nichts vorstellen können und sich hier eigentlich eine Fortbildung angedeien lassen. Ist ja auch der Sinn eines Forums. Aber deswegen gibt es nicht ständig andere Gegebenheiten.


    Die Wärmelastkurve lässt sich mit einer WP genauso abfahren wie mir einem BHKW oder Kessel. Für ein BHKW gilt jeder zusätzlicher parallel betriebene Wärmeerzeuger ist kontra produktiv, verringert die Stromproduktion und damit die Rentabilität eines BHKWs. D.h. ein zusätzlicher Wärmeerzeuger kann wirtschaftlich nur als SLK betrieben werden und sollte deshalb niedrige Investitionskosten haben. Eine Luft-WP hat zwar niedrige Invest-Kosten aber ein SLK sollte immer dann laufen wenn ein hoher Wärmebedarf ansteht. Das ist im Wohnhausbereich immer im Winter. Aber bei Temperaturen unter Null °C geht der Wirkungsgrad der Luft-WP in die Knie und ab ca. -8 bis -10° funktioniert die de Fakto überhaupt nicht mehr. Die Luft-WP kann man als SLK überhaupt nicht nutzen. Bei den übrigen WP gilt: je niedriger die Aussentemperatur um so höher die VL-Temperatur um so schlechter der Wirkungsgrad. Auch sind die Investkosten unverhältnismäßig hoch. Da kann man besser ein 2tes BHKW für annähernd gleiche Kosten installieren und hat dann eine wesentlich bessere Rendite.


    Aus den vorgenannten Gründen halte ich, bis auf spezielle Ausnahmen, eine WP und ein BHKW sowohl im parallel Betrieb als auch eine WP im SLK-Betrieb zum BHKW für nicht geeignet.

    Rechnen hilft. Bleistift, Stück Papier und ein Taschenrechner und man wird sich über einige Ergebnisse wundern. ?(
    http://perdok.info/
    Oscar Perdok GmbH
    Gildeweg 14, 46562 Voerde
    Beratung, Planung und Installation von: KWK-Anlagen, PV-Anlagen, Stromspeicher mit Notstromfunktion, Eigene Herstellung von Ladestationen für E-Mobile, Energie-Effizienz incl. Kosten/Nutzen-Betrachtung, Ladestation für E-Mobile (kostenlos)

  • Aus den vorgenannten Gründen halte ich, bis auf spezielle Ausnahmen, eine WP und ein BHKW sowohl im parallel Betrieb als auch eine WP im SLK-Betrieb zum BHKW für nicht geeignet.

    Das sehe ich im wesentlichen auch so. Nicht mal in Toms Situation, der ja den überschüssigen Strom nicht mehr recht los wird, macht das Sinn.



    Trotzdem stimmt es nicht ganz so allgemein. Insbesondere ist die Aussage

    Für ein BHKW gilt jeder zusätzlicher parallel betriebene Wärmeerzeuger ist kontra produktiv, verringert die Stromproduktion und damit die Rentabilität eines BHKWs.

    nicht uneingeschränkt zutreffend, weil ein kleineres BHKW, trotz eines höheren spezifischen Invests, durch mehr Eigenstromnutzung durchaus rentabler sein kann, als ein Großes, das vorwiegend ins Netz speist. Neben den technische Speziallösungen, wie wir sie im anderen thread "diskutieren", gibt es deshalb noch eine Niesche, wo man das betrachten kann und sollte. Das sind größere Einheiten, die relativ wenig Strombedarf (wenig Eigennutzung) im Vergleich zum Wärmebedarf haben. Z.B. Schulen. Ich denke, in den meisten größeren Schulen wäre eine solche Betrachtung sinnvoll.


    bluwi

  • nicht uneingeschränkt zutreffend, weil ein kleineres BHKW, trotz eines höheren spezifischen Invests, durch mehr Eigenstromnutzung durchaus rentabler sein kann, als ein Großes, das vorwiegend ins Netz speist.


    Ich glaube Du hast meine Argumentation nicht ganz verstanden. Auch für ein kleines BHKW gilt, dass eine WP im Spitzenlastbereich nicht rentabel ist. Ich bin davon ausgegangen, dass ein BHKW nie zu groß dimensioniert werden darf, da es sonst immer unrentabel wird aber eben immer so groß wie möglich um rentabel zu arbeiten. Klar, wenn ich ein 1 kW Gerät dort installieren wo ein 3 kW-Gerät auch rentabel arbeiten kann, dass das dann zu anderen Ergebnisse führt ist logisch.


    Die Devise muss immer lauten, wenn möglich weg vom Strom und hin zu Abwärme aus einem BHKW (wenn die Wärme benötigt wird), denn Strom ist der teuerste Energieträger. Das ist die Voraussetzung dafür, dass man die AKWs einmotten kann.

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  • Ich glaube Du hast meine Argumentation nicht ganz verstanden. Auch für ein kleines BHKW gilt, dass eine WP im Spitzenlastbereich nicht rentabel ist.

    Warum Spitzenlast ? Ein Zusatzbrenner ist schon wegen Ausfallmöglichkeiten sinnvoll. Die Frage ist, ob es in einer Schule mit geringem Eigennutzen an Strom sinnvoller ist, ein BHKW mit 60 kW el zu installieren, oder eines mit 35 kW el und eine WP mit 15 kW (ca. 50 kW th)

  • Warum Spitzenlast ?


    Hatte ich bereits erklärt. Auch wenn man den Strom verkauft sollte ein BHKW möglichst viel laufen. Setz Dich mal hin und rechne die verschiedene Scenarien mal durch und Du wirst sehen, dass deine Annahmen nicht die Lösungen mit der höchste Rendite sind. Ich hatte auch darauf hingewiesen, dass ich vorrangig über die Wohnhausbeheizung rede. Sei mir nicht böse aber Du must einfach mal anfangen sauber die verschiedene Anwendungen zu trennen. Bei Schulen gilt noch ein Sonderfall. Die gehören meistens der öffentlichen Hand. Die könnten den Überschussstrom der Schulen in anderen öffentlichen Objekten nutzen. Die Netzbetreiber müssen sowieso Konsesionsabgaben an die Städte bezahlen. Da dürfte es für die Durchleitung keine Probleme geben. Auch für die Strassenbeleuchtung gibt es Sonderregelungen zwischen Versorger und Stadt.


    Hinzu kommt, dass für die Beleuchtung der Klassen erhebliche Strommengen benötigt werden. Wärend der Schulstunden, gerade im Winter, werden so 1,5 bis 2 kW Lichtleistung je Klassenraum benötigt. Dazu kommen noch die Fluren und andere Räume. z.B. ein 3 zügiges Gymnasium benötigt 27 Klassenräume. Dort wird also wärend des Unterrichts rund 54 kW Leistung verbraten plus die Fluren und sonstige Räume. Schulen sind ein sehr schlechtes Beispiel für wenig Stromverbrauch.

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  • Hinzu kommt, dass für die Beleuchtung der Klassen erhebliche Strommengen benötigt werden. Wärend der Schulstunden, gerade im Winter, werden so 1,5 bis 2 kW Lichtleistung je Klassenraum benötigt. Dazu kommen noch die Fluren und andere Räume. z.B. ein 3 zügiges Gymnasium benötigt 27 Klassenräume. Dort wird also wärend des Unterrichts rund 54 kW Leistung verbraten plus die Fluren und sonstige Räume. Schulen sind ein sehr schlechtes Beispiel für wenig Stromverbrauch.


    bluwi meint halt Schulen wo lauter Leuchten drin sind :blush2:
    die brauchen dann weniger Leuchten ;)

  • Kennt jemand eigentlich motorgetriebene kleine Wärmepumpen? Dann wäre man ggf. weg von der Spitzenlast- bzw. Backupdiskussion für ein BHKW und auch weg von der Stromdiskussion und hätte trotzdem eine enorme Wärmeeinsparung für ein Haus.
    Und müsste sich auch nicht um die Schnittstelle mit dem Energieversorger kümmern
    Um eine effizientere Stromerzeugung müssten sich dann allerdings wieder andere kümmern


    rosisosi


  • Hinzu kommt, dass für die Beleuchtung der Klassen erhebliche Strommengen benötigt werden. Wärend der Schulstunden, gerade im Winter, werden so 1,5 bis 2 kW Lichtleistung je Klassenraum benötigt. Dazu kommen noch die Fluren und andere Räume. z.B. ein 3 zügiges Gymnasium benötigt 27 Klassenräume. Dort wird also wärend des Unterrichts rund 54 kW Leistung verbraten plus die Fluren und sonstige Räume. Schulen sind ein sehr schlechtes Beispiel für wenig Stromverbrauch.


    Schulen sind für BHKWs oft schwierige Anwendungsfälle, weil sie im Prinzip nur ein Schicht Betrieb darstellen. Morgens von 7:30 bis um 13:30, ggf. die ein oder andere Nachmittagsveranstaltung. Das sind grob 8 Stunden pro Tag, 5 Tage die Woche, 52 Wochen im Jahr abzüglich der Ferien (!), 6 im Sommer 2 über Weihnachten, 3 zu Ostern und 1 im Herbst, sind 40 Wochen * 40 h/wo = 1600h. Da muss man sich schon eher den Grundlastbedarf anschauen und gerade für den Wärmebedarf im Sommer ist es vorteilhaft, wenn eine Sporthalle mit zugehörigen Duschen gut ausgelastet ist, z.B. indem auch externe Sportvereine nachmittags und am Abend darauf Zugriff haben.


    Gruß,
    Gunnar

  • Kennt jemand eigentlich motorgetriebene kleine Wärmepumpen?

    Die findest Du unter dem Begriff "Gaswärmepumpe".


    Das löst aber Deine Probleme nicht wirklich. Da gibt es auch eine Ausfallwahrscheinlichkeit und die Kiste auf Spitzenlast auszulegen kostet natürlich. Nebenbei "verschenkst" Du "Förderpotential". Unter dem Strich in Deutschland keine gute Option.


    gruss
    bluwi

  • Sei mir nicht böse aber Du must einfach mal anfangen sauber die verschiedene Anwendungen zu trennen.

    Verstehe ich nicht. Firestarter hat die Frage so gestellt:

    Zitat

    Für meinen Geschmack sollten BHKWs allein (bis auf Spitzenlast) in einem Objekt hausen
    und WPs halt in anderen, speziell geeigenten Objekten.
    .....


    Was meint ihr?
    Welche Argumente pro/contra?


    Warum darfst Du Anendungen raussuchen, bei denen es nicht passt, aber ich keine, wo ich meine dass es da passen könnte ?


    Hinzu kommt, dass für die Beleuchtung der Klassen erhebliche Strommengen benötigt werden. Wärend der Schulstunden, gerade im Winter, werden so 1,5 bis 2 kW Lichtleistung je Klassenraum benötigt. Dazu kommen noch die Fluren und andere Räume.

    OK, Flure haben in der Regel keine Fenster, da brennt den ganzen TAG Licht. In den Klassenzimmern sicher im Winter auch ein paar Stunden aber oft auch nur die Hälfte, weil die andere Seite genug Licht von außen bekommt. Klar brennt im Winter mehr Licht, aber die von Dir angegebene Leistung von 2 kW bedeutet 50 m Leuchtstoffröhre. Ziemlich große Räume, wie ?? Trotzdem brennt das Licht maximal nur 6- 8 Stunden am Tag, und dann oft nur teilweise, die Heizung kann aber in der Nacht nicht ausgehen.


    Über das eine Drittel kann man trefflich streiten, aber 2 Drittel der Zeit wird praktisch kein Strom gebraucht.


    Und wie Gunnar sagt, gibt es auch Ferien, da kann die Heizung vielleicht gedrosselt werden, aber nicht abgeschaltet. Licht braucht da überhaupt niemand,

  • Warum darfst Du Anendungen raussuchen, bei denen es nicht passt, aber ich keine, wo ich meine dass es da passen könnte ?


    Ich such mir nichts raus. In einer Stadt gibt es tausende Wohnhäuser aber nur ein paar Schulen. Auch Gunnar hat geschrieben, dass die Schulen spezielle Objekte sind. Ausserdem hab ich gesagt, dass diese im öffentlichem Eigentum sich befinden. Der Strom kann aber auch in andere öffentliche Objekte verbraucht werden. Man kann nach meiner Meinung Schulen nicht isoliert betrachten.


    gibt es auch Ferien, da kann die Heizung vielleicht gedrosselt werden, aber nicht abgeschaltet


    Auch nicht richtig. In den Schulen werden die Heizungen auch außerhalb des Unterrichts z.B. Nachts und am Wochenende gedrosselt bzw. volständig abgeschaltet.Hinzu kommt, dass die Sporthallen ab frühen Nachmittag bis in den späten Abend durch Vereine genutzt werden. Dort entsteht dann auch ein erheblichen Warmwasserverbrauch.


    Was ich aber gemeint habe war, man sollte nicht immer alles durcheinander diskutieren und nach dem Motto der Onkel meines Swipschwagers hat eine kleines Schloss und da passt das System xy wie die Faust aufs Auge. Die Ausnahmen in die Hauptdiskussion als Gegenthese einzubringen bringt die Sache nicht weiter.


    Die bisherige Diskussion besträrkt mich als Ingenieur in meiner Auffassung, dass elektrische Wärmepunpen in größeren Objekten überhaupt nichts zu suchen haben. Die sind vielleicht akzeptabel in kleine Häuser mit absolut niedrigen Energie bedarf mit weniger als 5000 kWh pro jahr.

    Rechnen hilft. Bleistift, Stück Papier und ein Taschenrechner und man wird sich über einige Ergebnisse wundern. ?(
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    Beratung, Planung und Installation von: KWK-Anlagen, PV-Anlagen, Stromspeicher mit Notstromfunktion, Eigene Herstellung von Ladestationen für E-Mobile, Energie-Effizienz incl. Kosten/Nutzen-Betrachtung, Ladestation für E-Mobile (kostenlos)

  • PS: Bitte keine Spezialitäten-Diskussion wie bluwi's/Manni's BHKW+WP Diskussion


    Ja ich habs gelesen und deshalb auch nix geschrieben nun hat aber Gunnar an anderer Stelle
    deshalb darfst auch diesen machen :-)/)


    Gunnar hat das zwar wo anders geschrieben, aber ich will nicht Vertriebler Fütter :vinsent:


    Beratung, Anlagenplanung und Wirtschaftlichkeitsberechnung der Firma WTS Vertrieb


    Zitat

    b) Der Wirkungsgrad verbessert sich, da insbesondere bei größeren KWK-Systemen aufgrund der hohen Rücklauftemperatur keine Brennwertnutzung möglich ist. Mit einer speziell auf dieses Temperaturniveau ausgelegten Wärmepumpe, kann man nicht nur Umgebungswärme, sondern auch die kondensierende Abgaswärme in den Vorlauf pumpen, bevor der Motorblock bzw. der AbgasWT den Resthub durchführt. Mit einer flexiblen Kopplung zwischen BHKW / WP kann man den Anteil besser steuern (kleine Leistung: nur Aufnahme von Wärme aus dem BWT).


    Im groben gehts darum sind Kompressorpumpen Sinnvoll egal ob selbiger Kompressor mit
    Emotor oder mit Verbrenner


    Gunnar weist nochmal hin das bei Ausreichend Wärmebedarf ( ansonsten wäre es Sinnlos ) eine solche
    Wärmepumpe die Kondsationsmöglichkein aus einen Verbrennungsmotor erheblich erweitert werden.


    Ohne jetzt nochmal speziell auf Gebäudetechnik einzugehen ( Trocknung zur Aufbereitung von Biomasse ist
    hier wesentlich interessanter und es nicht so das man da nicht auch über Eck denken muß, obwohl so
    verzweifelt bin ich noch nicht um wirklich auf Komprssorwärmepumpen zurückzugreifen ) ist das Restlose
    Ausnutzen von Rauchgasen aus Verbrennern, besonders wenn man noch mit Reinstangasen glänzen will
    ein Intressanter aspeckt


    ( Achtung bluwi jetzt kommt ein Mineral )


    http://www.zeo-tech.de/index2.html?heatpump_icestorage_1.htm


    Zitat

    Rauchgase können auf unter 0 °C abgekühlt werden. Bei dem neuen Heizkessel-Wärmepumpensystem können mehr Schadstoffe aus dem entstehenden Rauchgas abgespalten werden als bei herkömmlichen Brennwertkesseln.


    Also auch wenn firestarter meint Wärmepumpen die Aus Wärme Wärme Pumpen sind erst was fürs
    nächste Leben, nein heut ist heut und Gunnar ist noch Wach weil es ist Walpurgisnacht



    ( Gunnar ist relativ nah am Brocken :whistling: )