Nachhaltige und wirtschaftliche Energiegweinnung für Betrieb und Wohnhaus

  • Die Strom- und Wärmeversorgung meines ldw. Betriebes soll auf "neue Beine" gestellt werden.
    Unser jährlicher Stromverbrauch beträgt ca. 40000Kwh. Der regelmäßige tägliche Verbrauch läst sich mit einer durchgehenden "Grundlast" (24hX365 Tage) von 1,2kw/h, und regelmäßigen "Plateauphasen" ( 2X 5,5h, Summe 11h täglich X 365 Tage) von 6kw/h gut beschreiben, unregelmäßig kommen kurzzeitig Lastspitzen bis ca. 20kw vor.
    Naheliegend wäre vermutlich ein BHKW mit 7kw el. Leistung, es könnte so ca. 4000h laufen.
    Kann ein kleineres BHKW gewählt werden, da ca, 4,5Kw je ca. 7h am Tag für die Erzeugung von 75°C heißem Reinigungswasser in einem el. Wasserboiler gebraucht werden, dazu müßte mit der Abwärme des BHKW diese Temperatur erreicht werden können?
    Falls das BHKW entsprechend des el. Bedarfes gesteuert wird, wie kann die anfallende Wärme gespeichert werden, da der Wärmeverbrauch vermutlich nicht parallell stattfindet.
    Falls der Wärmebedarf den BHKW-Betrieb erfordert, ist die Einspeisung des erz. Stromes wirtschaftlich, oder sollte lieber über einen Stromspeicher nachgedacht werden? Welche Vergütungen werden bezahlt, unterschieden nach Brennstoff?
    Falls der Wärmebedarf nur zum Teil vom BHKW gedeckt werden kann, müßte die Anlage z.B. mit einer Wärmepumpe oder Solarwärme ergänzt werden.
    Für den Fall, daß die Wärmeversorgung über das BHKW gesichert wäre, müßte höchstens ein Holzofen als "Notheizung" vorgehalten werden.


    Ich bin freue mich sehr auf Eure Zahlreichen Antworten und Empfehlungen.

    mfg
    Pentop





    Verbrauchsdaten


    Jährlicher Stromverbrauch: 40000 Kwh


    Jährlicher Brennstoffverbrauch: (Brennholz)






    Pufferspeicher, Solarthermie: noch offen


    Temperaturen der Heizkreise:noch offen


    Hydraulischer Abgleich:?


    Art der Heizkörper:noch offen




    Immobilie und Rahmendaten


    Beheizte Fläche, Anzahl Bewohner: Wohnhaus ca.250m² für 8Bewohner soll errichtet werden.

  • Hallo Sebastian.



    vielen Dank für Deine Antwort,


    Dein Tip mit dem großen Puffer, eribt sich vermutlich aus dem Gedanken ein zweites Heizssystem zu vermeiden, oder?


    Verstehst Du stromgeführt als Dauereinspeisung oder entspr. des eigenen Stromverbrauchs?


    Um das "richtige" BHKW zu finden in Bauart, Brennstoff und Leistung hoffe ich ja gerade auf Empfehlungen aus dem Forum.


    ;)
    mfg



    Pentop

  • Der große Puffer daher, damit du dann, wenn das BHKW aufgrund der Stromführung anspringt und läuft, Du nicht die erzeugte Wärme wegkühlen musst, sondern eben in nem Puffer speicherst. Wenn dann der Strombedarf niedrig und das BHKW aus ist, wird der Wärmebedarf aus dem Puffer gedecktdeckt.
    Ist der Strombedarf evtl. saisonal abh. - optimalerweise eine hoher Bedarf im Sommer ;)
    Dann könnte ein eher klein dimensioniertes BHKW in Kombination mit PV reichen.
    Bei der Größenordnung "Landwirtschaftlicher Betrieb" sind Lastgänge vom Strombedarf sehr hilfreich. Wann wie lange wie viel Strom verbraucht wird. Danach wird das BHKW und der Puffer ausgelegt.
    Eine Wärmeführung erachte ich als nicht sinnvoll, wobei Du zum Wärmebedarf noch KEINE Angaben gemacht hast :(
    Wie viel Wärme wird benötigt, wie verteilt sich der Bedarf über den Tag, wofür und auf welchem Temperaturniveau wird Wärme benötigt???


    Paar Sachen sind dem Forum schon mitzuteilen, damit die Member sich genötigt fühlen zu helfen ;)


    tschau

  • Was den Brennstoff angeht... Erdgas, alles andere ist nicht so prall.

    Welche Vorteile hat der Betrieb mit Erdgas? Was ist wenn kein Gasanschluß vorhanden ist?

    Ist dein landwirtschaftlicher Betrieb evtl. was in der Richtung Biogas???

    Dafür habe ich mich schon vor 20 Jahren interessiert, leider war damals die Zeit noch nicht reif, dann durfte ich nicht, jetzt dürfte ich, es macht jedoch momentan keinen Sinn!




    Das mit dem großen Puffer leuchtet mir ein.


    Mein Lastgang ist wie ich bereits versucht habe zu beschreiben, folgendermaßen, durchgehende Grundlast 1,2kw/h 24h am Tag, 365 Tage im Jahr,
    von 1Uhr Morgens bis ca. 5Uhr wird wird mit el. Strom über Heizstäbe in einem Boiler ca. 120l Wasser für die Melkanlagenreinigung erhitzt ca. 5KW/h (min75C), ab 5Uhr Melken und Kühlen der Milch bis 8Uhr ca. 5kw/h.
    Ab 13Uhr wiederholt sich der Ablauf vom morgen, Wasser erhitzen bis 16.30 Melken und Kühlen ab 16.30Uhr.


    Aus diesen beschriebenen "Lasten" ergeben sich ca. 93kwh/Tag, das entspricht ca. 85% des Tagesdurchschnittsverbrauches von 109kwh (=Jahresverbrauch/365)


    Leistungen bis 20kw werden benötigt, zB. beim Getreideschroten ca. 20min./Tag , oder Heuernte Somer (Gesamt 20h)
    Gesamtverbrauch 40000Kw/Jahr


    Falls aus der BHKW-Abwärme Warmwasser mit einer Temperatur von 75C° ausgekoppelt werden kann könnte das Heißwasser für die Melkanlagenreinigung aus der Abwärme genommen werden und müßte nicht elektrisch erhitzt werden, da für normale Heizsysteme ja gar keine so hohen Temperaturen gebraucht werden.


    für die Beheizung des Wohnhauses wurden bisher 3500l Heizöl und etwa 15 Steer Brennholz verbraucht.



    mfg



    Pentop

  • Heizen mit Strom... UUUHHHHH, das geht heut aber besser ;)


    Könntest Du bitte den Kühlbedarf näher erläutern? Auf welches Niveau soll gekühlt werden (Temp.) und wie wird die Kälte bisher erzeugt (Leistung)?


    Liegt Erdgas an oder nicht? Wenn nein, auf welchen Brennstoff / welche Brennstoffe hast Du sonst noch Zugriff?


    tschau

  • BHKW-Abwärme Warmwasser mit einer Temperatur von 75C° ausgekoppelt


    Da muß eine kluge Verschaltung "herhalten", damit dir das nicht als Notkühlung definiert wird !

  • Hallo,
    Ich verstehe die Begriffe zwischen 5 kWh Boiler und 5kWh Kühlen und Melken nicht ganz*2 ergibt 20kWh.
    Oder 4h*5kW*2= 40KWh Warmwasser für insgesammt 240l Warmwasser
    und 3h*5kW*2 =30kWh Macht gesammt 70kWh und
    die Grundlast von 1,2kW*24h= 28,4?


    Kann die Grundlast durch eine Kätespeicherung erhöht werden?
    z.B. über Xyolitte, Vorkühlung der Kühlung, Kaltwasser herstellen und diese über "Wärmetauscher oder besser gesagt Kältetauscher" die Milch abkühlt...


    Wieviel kWh entspricht ein 1Steer Holz?


    Wie hoch ist der Stromverbrauch deiner wohnung?
    Gibt es Ost-West Dächer oder Nord-Süd Dächer?


    Nur ein Gas-BhkW kann wirtschaftlich arbeiten alles andere ist zu teuer.Ob Erdgas oder Flüssiggas.


    Gruß
    Pfleger

  • Heizen mit Strom... UUUHHHHH, das geht heut aber besser ;)

    Strom ist derzeit die einzige verfügbare Energiequelle im Stall.

    Könntest Du bitte den Kühlbedarf näher erläutern? Auf welches Niveau soll gekühlt werden (Temp.) und wie wird die Kälte bisher erzeugt (Leistung)?

    Die Milch wird auf 6°C heruntergekühlt, mit einem Direktverdampfersystem.

    Liegt Erdgas an oder nicht? Wenn nein, auf welchen Brennstoff / welche Brennstoffe hast Du sonst noch Zugriff?

    Kein Gasnetz vorhanden, höchstens Gastank möglich, oder Diesel, Heizöl. PÖL etc. (Holz, PV)



    Hallo,
    Ich verstehe die Begriffe zwischen 5 kWh Boiler und 5kWh Kühlen und Melken nicht ganz*2 ergibt 20kWh.
    Oder 4h*5kW*2= 40KWh Warmwasser für insgesammt 240l Warmwasser
    und 3h*5kW*2 =30kWh Macht gesammt 70kWh und
    die Grundlast von 1,2kW*24h= 28,4?

    Nocheinmal, "Grundlast" durchgehend 24h am Tag 1,2kw/h benötigte Leistung = 28,8kwh Stromverbrauch/Tag
    zusötzlich, für Boiler aufheizen und Melken + Kühlen, gesamt etwa 13h am Tag mit 5kw/h Leistung = 65kwh Stromverbrauch / Tag.


    Jahresstromverbrauch 40000/365 Tage = 109kwh / Tag


    Die aufgeführten "Lasten" ergeben eine Summe von 93kwh und machen somit 85% des Gesamtverbrauches aus.

    Kann die Grundlast durch eine Kätespeicherung erhöht werden?
    z.B. über Xyolitte, Vorkühlung der Kühlung, Kaltwasser herstellen und diese über "Wärmetauscher oder besser gesagt Kältetauscher" die Milch abkühlt...

    Die Milchkühlung arbeitet bereits mit Wärmerückgewinnung. Über eine "Eiswasserkühlung" die zu Zeiten mit geringer "Last" einen "Kältespeicher" aufbaut, kann erst wieder bei einer anstehenden Neuanschaffung nachgedacht werden.


    Wieviel kWh entspricht ein 1Steer Holz?

    Ein Schüttraummeter Fichtenholz (Scheite) lufttrocken hat ca. 870kwh.

    Wie hoch ist der Stromverbrauch deiner wohnung?
    Gibt es Ost-West Dächer oder Nord-Süd Dächer?

    Der private Anteil wird sich bei 3000-4000kwh bewegen, mein Smart-Meter wurde erst kürzlich installiert, daher noch keine endgültigen Zahlen. Dachflächen wären auch vorhanden.


    Nur ein Gas-BhkW kann wirtschaftlich arbeiten alles andere ist zu teuer.Ob Erdgas oder Flüssiggas.

    Liegt das an den Brennstoff-Kosten oder hat dies andere Gründe?


    mfg


    Pentop

  • Moin,

    Liegt das an den Brennstoff-Kosten oder hat dies andere Gründe?

    Auch, Erdgas ist gegenüber Flüssiggas preiswerter ( kWh,Tankmiete,Wartungs+Überprüfungskosten). Und im Vergleich mit Heizöl haben Verbrennungsmotoren mit Gasbetrieb geringere Wartungskosten.


    Zurück zu Deiner Situation:


    - BHKW liefern Problemlos VL-Temperaturen von 80°C ( der Hinweis vonwegen Notkühlung kann nur ein Scherz gewesen sein denn es handelt sich zweifelsfrei um eine technische Nutzung im Rahmen der Milchproduktion )


    - PV oder Solarthermie lösen dein Problem nicht - denn die Sonne hält sich nicht an Deine Melkzeiten ( für die "Grundlast" einschlieslich Wohnhaus wäre aber eine kleine PV überlegenswert! )


    - was wird aus dem 75°C warmen Wasser wenn es durch die Melkanlage durch ist?? Könnte man Restwärme entziehen und Puffern oder gar zum Milch kühlen nutzen ??


    - warum wird das WW nicht aktuell schon mit Flüssiggas/Heizöl bereitet -> nur ca. 1/4 der laufenden Kosten!!


    mfg


    http://www.google.de/url?sa=t&…nwQ&bvm=bv.54934254,d.Yms

  • Hallo,
    ich würde schauen das die Grundlast deiner Kühlung so hoch wie möglich ist.
    Dein Warmwasser über den ganzen Tag aufgeheizt wird.
    Der Grundstromverbrauch incl. Kühlung mit den Strom von BHKW gekühlt wird.
    Ob die Wohnung mit den BHKW beheizt wird liegt an der Entfernung ab.
    Bei Flüssiggasanlage könntest du vielleicht die Kählte von dem Flüssiggas direkt zum Kühlen verwenden.
    Das Entscheidende ist bei dir der Kraftstoff.


    Gruß
    Pfleger

  • Hallo,


    ich habe, nachdem ich mal über einige Zeit mittels Stromzähler die Verbräuche von Haus und Betrieb ermittelt habe 2006 einen Heizöldachs zur beheizung des Wohnhauses eingebaut. Im Winter, wenn der Dachs die meisten Stunden machte war durch diverse Umwälzpumpen und durch eine Feuerungsanlage für reichlich Strombedarf gesorgt. Nur im Sommer war das ganze etwas chaotischer, wenn die große Bewässerungspumpe läuft, dann wird dazugekauft, ansonsten wird munter eingespeist, zu hungerpreisen.... :pinch:


    Nun wurde die Heizungsanlage kommplett erneuert, es wird massiv weniger Strom gebraucht, was leider auch im Winter mehr Einspeisung bedeutet...


    Eine Heizölanlage würde ich mir nicht mehr zulegen, das Diesel langlehbiger und robuster sind zählt bei BHKW´s leider nicht.
    Ich würde das BHKW eher am Grundlaststrombedarf auslegen, evtl eine Anlage die Modulieren kann, um beim Melken mehr zum Bedarf beizusteuern....


    Optimal wäre, eine Nahwärmeversorgung für die Melkanlage, oder zumindest eine kl. Flüssiggastherme zur WW Bereitung.


    Aber 7,5 Kw EL sind sicher zu groß, irgentwo müßen ja dann auch die 15 Kw Wärme hin...


    Gruß Dachsgärtner

  • Also:
    Wir haben eine elektrische Grundlast von 1,2kW - was das Wohnhaus "beisteuern" könnte ist noch unbekannt.


    Wir haben pro Tag 2 Stromspitzen, da mit einem Heizstab Trinkwasser auf 75°C erwärmt werden soll - 5kW für 120 Liter, Durchflussprinzip oder Trinkwasserspeicher?
    5kW und 120 Liter passt nicht so richtig zusammen, vor allem mit der Aussage, dass das 2x4h pro Tag geschieht. Bitte präzisieren.


    Wir haben Kühlbedarf für dir Milch, welche auf 6°C gekühlt werden soll. Wie viel Milch (Liter) und von welcher Temp. auf auf 6°C?
    Damit kann man die Kühlleistung evtl. einen Kältespeicher berechnen.


    Stromspitzen zum Heuschroten und andere Vorgänge, die wahrscheinlich nur im Sommer stattfinden, sollten imo weiter aus dem Strometz gedeckt werden. Für die Abdeckung dieser Bedarfe ne PV anzuschaffen halte ich für nicht zielführend. Selber rechnen (lassen), kann nat. trotzdem nicht schaden.


    Im Wohnhaus haben wir rund 48000kWh Wärmebedarf und eine noch nicht näher bestimmte Strom(grund)last.




    Hmmm...
    Am Ende bleibt eine Stromgrundlast von 1,2kW + X kW (Wohnhaus) und ein Wärmebedarf von 48000kWh + X kWh (Brauchwassererwärmung + Milchkühlung durch ne SKM+evtl. Kältespeicher -> wäre so meine Idee)
    Das "Dumme" ist, wenn TWE und Kühlung durch die "Abwärme des BHKW" erfolgen, bleibt nur die Stromgrundlast von 1,2kW + X kW übrig.
    Alles so zu lassen wie es ist, nur damit ein größeres BHKW sinnvoll ist, halte ich nicht für zielführend.
    Es müsste berechnet werden, wie viel kWh für die TWE und die Kühlung notwendig sind (Lastgang) und das aufs Wohnhaus drauf und das BHKW doch wärmegeführt.


    tschau

  • Hallo zusammen,


    zunächst möchte ich mich herzlich für die vielen guten Beiträge bedanken.

    - BHKW liefern Problemlos VL-Temperaturen von 80°C ( der Hinweis vonwegen Notkühlung kann nur ein Scherz gewesen sein denn es handelt sich zweifelsfrei um eine technische Nutzung im Rahmen der Milchproduktion )

    Dies bedeutet für mich, ein kleineres BHKW (ev. 5kw el.) könnte ausreichen, da für die erforderliche hohe Temperatur nicht mehr el. nachgeheizt werden muß, und deshalb die Laufzeit eines größeren BHKW zu gering wäre.

    - PV oder Solarthermie lösen dein Problem nicht - denn die Sonne hält sich nicht an Deine Melkzeiten ( für die "Grundlast" einschlieslich Wohnhaus wäre aber eine kleine PV überlegenswert! )

    Die Ergänzung eines BHKW mit einer PV-Anlage ist vermutlich umso sinnvoller je höher die Brennstoffkosten sind?
    Wäre nicht auch ein günstiger Stromspeicher mit BHKW und PV-Anlage die optimale Kombination für eine komplette "Eigenversorgung"

    - was wird aus dem 75°C warmen Wasser wenn es durch die Melkanlage durch ist?? Könnte man Restwärme entziehen und Puffern oder gar zum Milch kühlen nutzen ??

    Nach dem Reinigungsgang enthält das Wasser Milch- und Reinigungsmittelreste, es wird zur Erwärmung der Kälbermilch verwendet, und landet letztlich im Abfluß, wie könnte man damit die Milch kühlen?

    - warum wird das WW nicht aktuell schon mit Flüssiggas/Heizöl bereitet -> nur ca. 1/4 der laufenden Kosten!!

    Vermutlich waren die Stromkosten bei der Instalation vor .... Jahren noch nicht so hoch, oder es war für Hersteller und Händler einfacher bezüglich Steuerung etc.. Extra eine Gasheizung wegen dem Wassererhitzen wird wohl auch hohe Investitionskosten sowie auch laufende Kosten verursachen.

    Guter Bericht, zeigt Möglichkeiten und Grenzen auf.

    Angestrebt werden sollen möglichst viele Betriebsstunden/Tag, d.h. gleichmäßiger Wärmeanfall, geringerer Speicherbedarf, macht natürlich Sinn.


    Wie kann aber an einer Flüssiggastankanlage Kälte gewonnen werden die zur Milchkühlung verwendet werden kann?


    Eine Heizölanlage würde ich mir nicht mehr zulegen, das Diesel langlehbiger und robuster sind zählt bei BHKW´s leider nicht.
    Ich würde das BHKW eher am Grundlaststrombedarf auslegen, evtl eine Anlage die Modulieren kann, um beim Melken mehr zum Bedarf beizusteuern....

    Zum Verständnis, Sie raten von einem mit Heizöl betriebenem Diesel-BHKW ab, oder gibt es auch auf "Heizöl" optimierte BHKW?

    Optimal wäre, eine Nahwärmeversorgung für die Melkanlage, oder zumindest eine kl. Flüssiggastherme zur WW Bereitung.

    Sie meinen Nahwärme vom BHKW, nicht Anschluß an Nah/Fernwärmenetz.

    Aber 7,5 Kw EL sind sicher zu groß, irgentwo müßen ja dann auch die 15 Kw Wärme hin...

    Ja, aus den Beiträgen schließe ich, daß 5Kw el. oder sogar noch weniger reichen könnten, wobei noch niemand erwähnt hat wieviele Stunden am Tag. ein BHKW (Wärme,- oder Strombedarfgeführt) laufen muß, damit es sich rechnet, Dazu wird es doch sicher Erfahrungswerte geben?


    Also:
    Wir haben eine elektrische Grundlast von 1,2kW - was das Wohnhaus "beisteuern" könnte ist noch unbekannt.

    Kann ich nur vermuten, ev.0,3 kw/h oder 0,5kw/h, bei 3600Kwh/Jahr wäre der Durchschnittsverbrauch je Tag 10Kwh .

    Wir haben pro Tag 2 Stromspitzen, da mit einem Heizstab Trinkwasser auf 75°C erwärmt werden soll - 5kW für 120 Liter, Durchflussprinzip oder Trinkwasserspeicher?
    5kW und 120 Liter passt nicht so richtig zusammen, vor allem mit der Aussage, dass das 2x4h pro Tag geschieht. Bitte präzisieren.

    Die aufgetretenen "Lasten" und die genannten Laufzeiten habe ich aus meinem "Smart-Meter" entnommen, ob bei der genannten Leistungsaufnahme von ca. 5kw in der Zeit von 4Stunden, frühmorgens sowie am Nachmittag die Heizstäbe im Boiler jetzt etwas mehr oder weniger Wasser von 25°C oder 40°C auf 70°C oder 80°C erhitzt wurden ist nur für die letztendliche genaue Auslegung des Systems relevant. Mir ging es darum , aufzuzeigen welche Lasten derzeit auftreten und die Frage zu erörtern ob das heiße Wasser auch aus der BHKW-Abwärme ausgekoppelt werden kann.

    Wir haben Kühlbedarf für dir Milch, welche auf 6°C gekühlt werden soll. Wie viel Milch (Liter) und von welcher Temp. auf auf 6°C?
    Damit kann man die Kühlleistung evtl. einen Kältespeicher berechnen.

    Die für eine Eisspeicherkühlung wichtigen Kennzahlen wären z.b.


    Volumen 6000l, 4Gemelke, 2 Gemelke /Tag je 1500l, Zulauftemp. nach Vorkühlung ca. 15°C, da die Milch nach dem Melken zügig heruntergekühlt werden soll, sollte mit Reserven gerechnet werden.

    Hmmm...
    Am Ende bleibt eine Stromgrundlast von 1,2kW + X kW (Wohnhaus) und ein Wärmebedarf von 48000kWh + X kWh (Brauchwassererwärmung + Milchkühlung durch ne SKM+evtl. Kältespeicher -> wäre so meine Idee)
    Das "Dumme" ist, wenn TWE und Kühlung durch die "Abwärme des BHKW" erfolgen, bleibt nur die Stromgrundlast von 1,2kW + X kW übrig.
    Alles so zu lassen wie es ist, nur damit ein größeres BHKW sinnvoll ist, halte ich nicht für zielführend.
    Es müsste berechnet werden, wie viel kWh für die TWE und die Kühlung notwendig sind (Lastgang) und das aufs Wohnhaus drauf und das BHKW doch wärmegeführt.

    Ich erkenne schon den Fachmann, leider kann ich mit dem Kürzel SKM nichts anfangen.
    Die Eiswasserkühlung kann durch den geringern Leistungsbedarf und die Trennung von Eiswasserbereitung/Speicherung vom eigentlichen Milchkühlen gut als "Stromspeicher" genutzt werden.



    mfg



    Pentop