Hallo firestarter,
wegen Wirkungsgradunterschied
hier für Brennwerttherme lesen - http://www.vaillant.de/Produkt…t/ecoTEC_plus_VC_VCW.html
und hier für BHKW lesen - http://www.vaillant.de/Produkt…-System_ecoPOWER_1.0.html
Ergebnis Brennwerttherme 109 % und BHKW 92 %. Beides auf Heizwert bezogen. Macht 17 % Unterschied unter optimalen Bedingungen. Also nix Zahlenspielerei.
Mit freundlichen Grüßen
Wenn es um CO2 geht müsste man aber doch Heizwert rechnen!? Bei der Brennwertnuzung wird die zusätzliche Wärme ja aus Kondensation gewonnen, nicht aus Verbrennung.
mfg JAU
ZitatAlles anzeigenHallo firestarter,
wegen Wirkungsgradunterschied
hier für Brennwerttherme lesen - http://www.vaillant.de/Produkt…t/ecoTEC_plus_VC_VCW.html
und hier für BHKW lesen - http://www.vaillant.de/Produkt…-System_ecoPOWER_1.0.html
Ergebnis Brennwerttherme 109 % und BHKW 92 %. Beides auf Heizwert bezogen. Macht 17 % Unterschied unter optimalen Bedingungen. Also nix Zahlenspielerei.
Mit freundlichen Grüßen
klar doch,
Systemtemperaturen von 40/30 sind ja auch der Standard
...in nem typischen Objekt, und in der Trinkwasserbereitung und im Jahresschnitt
und im Himmel ist Jahrmarkt
zusätzlich zu den von dir genannten Vergütungen erhältst du doch auch die Energiesteuer zurück. Wenn du 7 kWh Gas verbrennst um 1 kWh Strom zu erzeugen sind das pro kWh Strom ca. 3,8 Cent. Hast du auch die Einmalförderung mit 1.500 € erhalten, ergibt das bei 3000 kWh pro Jahr und auf 10 Jahre verteilt weitere 5 Cent.
In der Summe ergibt das pro kWh Strom über 18 Cent Vergütung und Förderung. Selbst die Subvention für den selbst verbrauchten Strom liegt mit 14 Cent über der aktuellen Einspeisevergütung für Photovoltaik.
Hallo @Fuchs,
Danke, der Punkt geht an Dich. Das mit der MÖSt hatte ich vergessen: Damit komme ich beim Vitotwin in der Tat auf ca. 13,7 ct/kWh laufende Vergütung, also wie bei der PV. (Beim Ecopower ist es etwas weniger wegen des höheren el. Wirkungsgrades.) Die Einmalförderung ist pro kWh zwar nicht so hoch wie Du schreibst (ich würde sie auf die BHKW-Lebensdauer von 50.000 kWh beziehen), aber auch dann wären es weitere 3 ct/kWh. Du hast also Recht, die kWh aus Klein-BHKW wird (etwas) höher vergütet als bei PV.
Mit der Tabelle von firestarter habe ich ein paar Schwierigkeiten, weil die Verrechnung mit evtl substituierten anderen Energieträgern in einer solchen Tabelle m.E. nichts zu suchen hat. Zunächst mal muss festgestellt werden, wieviel CO2 in einem Prozess absolut entsteht, vergleichen kann man dann immer noch.
Für die Frage, wieviel CO2 pro kWh Strom bei unserem Vitotwin entsteht, würde ich folgenden Ansatz wählen:
Sagen wir, der Wärmebedarf für ein Niedertemperatur-Heizsystem in einem gegebenen Zeitraum wäre 10 kWh. Basis wäre dann eine normale Brennwert-Gastherme (= der Zusatzbrenner im Vitotwin - so hat dieser Thread ja angefangen) mit 98% Norm-Wirkungsgrad Hs (bei Vorlauf 50°C und Rücklauf 30°C so wie in unserem Haus). Für die 10 kWh Wärme werden also 10/0,98= 10,2 kWh Gas verbraucht.Bei einem Faktor von 0,245 kg CO2/kWh (Quelle: GEMIS, da ist der Primärenergiefaktor von 1,12 bereits berücksichtigt) setzt die Brennwert-Gastherme somit für die 10 kWh Wärme exakt (10,2*0,245=) 2,5 kg CO2 frei.
Erzeuge ich diese Wärme jetzt statt der Zusatztherme mit dem Stirling (Norm-Wirkungsgrad 96% Hs), so produziert er neben den 10 kWh Wärme 1,67 kWh Strom, verbraucht insgesamt (11,67/0,96=) 12,153 kWh Gas und setzt (12,153*0,245=) 2,98 kg CO2 frei. Die Differenz zur Basis sind demnach zusätzliche 0,48 kg CO2 für zusätzliche 1,67 kWh Strom oder 286g CO2 pro kWh. Das ist schlechter als bei Wind, PV und Kernkraft, aber erheblich besser als bei konventionellen Gaskraftwerken, von Kohle ganz zu schweigen.
Beim Ecopower sieht die Rechnung übrigens wie folgt aus: Der Wirkungsgrad (Hi) ist 92%, daraus errechnet er sich für Hs mit 82,7%. Mit 2,5 kWth und 1 kWel erzeugt das Ecopower neben 10 kWh Wärme 4 kWh Strom, verbraucht insgesamt (14,0/0,827=) 16,93 kWh Gas und setzt (16,93*0,245=) 4,15 kg CO2 frei. Die Differenz zur Basis ergibt sich mit 1,65 kg CO2 für zusätzliche 4 kWh Strom oder 412g CO2 pro kWh. Das ist immer noch um Welten besser als bei Kohle, aber kaum noch besser als beim Erdgaskraftwerk, und trotz des wesentlich höheren elektrischen Wirkungsgrades deutlich schlechter als beim Stirling. Der Unterschied kommt von der fehlenden Brennwertnutzung, die bei der CO2-Bilanz den höheren elektrischen Wirkungsgrad mehr als ausgleicht.
Fazit: Solange der BHKW-Strom den Strom aus Kohlekraftwerken substituiert, tragen BHKW's in jedem Fall zur Energiewende bei. Auch nicht vergessen sollte man die Tatsache, dass BHKW mit 3000-5000h Volllast-Stunden pro Jahr (hauptsächlich im Winter) einen erheblich besseren Beitrag zur Netzstabilisierung leisten als PV mit 800-1000 h (hauptsächlich im Sommer) und Onshore-Windkraft mit 1800-2000 h, und in dieser Beziehung ähnlich leistungsfähig sind wie die höher geförderten Offshore-Windanlagen (4000h).
Gruß, Sailor
Hallo sailor,
danke für Deine wirklich gute Antwort. Genau so sehe ich das auch.
Was bringt mir ein hoher elektrischer Wirkungsgrad, wenn die gesamte Ausnutzung des Brennstoffs schlechter ist als bei 20 Jahre alten Kesseln.
Mit freundlichen Grüßen
Bitte nicht mit Prüfstands- oder Herstellerangaben Rechnen. Ein Erdgasbrennwertgerät hat in einem Neubau mit Flachheizkörpern bedingt durch den höheren Warmwasseranteil nur einen Jahresnutzungsgrad von 80 bis 85 Prozent Hs (geringere Brennwertnutzung). Bei einem höheren Heizwärmeanteil mit Flächenheizung dann bis zu 92 Prozent Jahresnutzungsgrad. Bei meinem Ecopower spielt dies bedingt durch die Entkopplung mittels Pufferspeicher kaum eine Rolle. Der Jahresnutzungsgrad ändert sich hier nur marginal über den Speicherladeeffekt. Bleibt also bei ca. 83 bis 85 Prozent (25,5% Strom, 57,9% Wärme) Jahresnutzungsgrad Hs. Mein SLG (Brennwertgerät Bj 2005) hat nun Aufgrund der hohen Taktung nur noch einen Nutzungsgrad Hs von 71 Prozent. (Herstellerangabe Hi 107%). Das SLG erzeugt allerdings auch derzeit nur 20% der Gesamtwärmemenge. Die v.g. Werte sind gemessene Werte meiner Anlage.
Ein Erdgasbrennwertgerät hat in einem Neubau mit Flachheizkörpern bedingt durch den höheren Warmwasseranteil nur einen Jahresnutzungsgrad von 80 bis 85 Prozent Hs (geringere Brennwertnutzung). Bei einem höheren Heizwärmeanteil mit Flächenheizung dann bis zu 92 Prozent Jahresnutzungsgrad.
Hallo Ecofuel,
die 92% JNG (statt 98% NNG) für moderne Geräte mit Flächenheizung glaube ich sofort. Das sind wohl hauptsächlich Abstrahlverluste von Gerät, Leitungen und Pufferspeicher, vielleicht auch Verluste durch suboptimale Betriebszustände beim Hochfahren (Taktbetrieb). Auch klar ist, dass diese Verluste bei unmodernen Heizgeräten deutlich größer sind. Beim Vergleich der (Wärme-)Wirkungsgrade von Brennwertgerät, Stirling und Honda-Motor sollten diese Verluste aber im Wesentlichen gleich sein. Für die Frage, wieviel zusätzliches CO2 für die reine Stromerzeugung anfällt (und nur darum ging es mir in meiner Rechnung) spielt das deswegen keine Rolle.
Woran ich hingegen nicht glaube, ist der Riesenunterschied beim Jahresnutzungsgrad zwischen 92% und 80-85%, d.h. ceteris paribus von 7-12 Prozentpunkten nur wegen höherem Warmwasseranteil. Begründung:
1) Durch den Brennwert-Effekt kann man unter optimalen Bedingungen ca. 11% mehr Nutzenergie aus dem Erdgas herausholen. Selbst wenn er bei der WW-Bereitung komplett verloren geht, wären das bei einem WW-Anteil von 25% am Gesamtwärmebedarf (wie in unserem Niedrigenergie-Zweifamilienhaus, ohne Solarthermie) eben nur knapp 3% Unterschied beim Gesamtwirkungsgrad.
2) Da die Wärmetauscher in den modernen Brennwertgeräten m.W. nach dem Gegenstrom-Prinzip funktionieren, kommt es nicht auf die Vorlauftemperatur an, sondern auf die Rücklauftemperatur. Der Normwirkungsgrad setzt eine Rücklauftemperatur von 30°C voraus. Wenn jetzt z.B. unser Vitotwin mit beiden Brennern Warmwasser macht, gehen unten 30-32°C rein und oben gehen 55°C raus, was bei uns für das WW reicht. Es geht also trotz der höheren Vorlauftemperatur kaum Brennwertanteil verloren.
Nachdem wir hier im Vitotwin-Unterforum sind, sollte allerdings eine Einschränkung gemacht werden: Versucht man, Warmwasser nur mit Stirling zu machen, so stellt sich heraus, dass der Stirling lediglich eine Temperaturdifferenz von 10-11 K bringt. Das heißt, aus den o.g. 32°C Rücklauf macht er bestenfalls 43°C Vorlauf. Höhere VL-Temperaturen kommen erst wenn die RL-Temperatur ansteigt, d.h. wenn der gesamte Pufferspeicher mit ca. 43°C warmem Wasser gefüllt ist. Um auf z.B. 54°C zu kommen (was bei uns reicht) braucht er einen zweiten Durchlauf mit 43°C RL, bei dem vielleicht noch der halbe Brennwert-Vorteil greift. Will man >60°C haben, ist sogar noch ein dritter Durchlauf nötig, bei dem dann der Brennwerteffekt praktisch weg ist.
Bei der TWW-Bereitung nur mit Brenner 1 ist es also tatsächlich so, dass man wahrscheinlich im Durchschnitt mit dem halben Brennwert-Effekt rechnen muss. Der Wirkungsgrad (Hs) fällt dann von 96% (Norm) auf vielleicht 91%.
Wenn man also im Interesse einer langen Laufzeit (Eigenverbrauch!) das TWW weitgehend mit Stirling macht, und darüber hinaus fleißig die Zusatzfunktion nutzt (was in der Übergangszeit den Puffer füllt und so auch die RL-Temperatur erhöht), verzichtet man tatsächlich auf ein paar Prozent Wirkungsgrad. Bei uns war der Unterschied zwischen Oktober 2013 (wo das eine große Rolle spielte und gelegentlich Puffer-/RL-Temperaturen bis 58°C vorkamen) und Dezember 2013 (wo der Stirling praktisch immer mit 30-32°C RL durchlief) immerhin fünf Prozentpunkte. Wenn ich das nach dem o.g. Rechenschema durchrechne, komme ich im Oktober für den Strom aus unserem Vitotwin auf knapp 400g CO2/kWh: Im Vergleich zur Kohleverstromung immer noch prima, aber kaum noch besser als beim Ecopower und bei modernen Gaskraftwerken.
Gruß, Sailor
Hallo sailor773,
ich zitiere zunächst meinen letzten Satz "Die v.g. Werte sind gemessene Werte meiner Anlage".
Da ich im Rahmen meiner beruflichen Tätigkeit stark mit Contractinganlagen (KWK, EEG-KWK, Biomethan-KWK und Groß-, sowie Kleinanlagen von 1 kWel bis 500 kWel) betraut bin und wir hier ständig versuchen unsere Anlagen zu optimieren finde ich die genannten Wirkungsgade auch ständig an Anlagen, die wir mit Wärmemengenzählern ausstatten. Meine Betrachtungen sind reine Input-Output-Betrachtungen, d.h. Energie ins Gerät hinein und was kommt aus dem Gerät heraus (Gesamtwirkungsgrad über das Jahr). Alle anderen Verluste der weiteren Anlagenkomponenten sind nicht teil meiner Ausführung. Die 11% Brennwerteffekt ist ein theoretischer Wert, der nicht zu erreichen ist. Hersteller neigen gerne dazu einen Wert anzugeben den das Gerät unter optimalen Bedingungen erreicht. Dies kennen wir doch schon aus der Automobilbranche, da werden andere Reifen aufgezogen, diese dann mit einem höheren Druck betrieben, das Gewicht verringert und es fährt ein Mitarbeiter der aussieht wie ein Jockey im Pferderennen. Genau dies wird auch von Heizgeräteherstellern betrieben, das fängt schon an der gewählten Erdgasqualität an und hört bei einer auf 0,1°C eingestellten Raumtemperatur auf um dann einen Wert von 109% Hi in sein Prospekt zu bringen, der von 108,6 gerundet wurde. Das alleine hat schon mit der Realität absolut nichts gemein.
An meiner Anlage sitzt direkt am BHKW-Eintritt in der Gasleitung ein neuer geeichter Erdgaszähler (Normvolumen und Temperaturkompensiert). Im BHKW sitzt der geeichte KWK-Netto-Stromzähler und direkt hinter dem BHKW sitzt ein geeichter Wärmemengenzähler. Vor dem Erdgas-Brennwertgerät ist kein Erdgaszähler installiert, jedoch kann ich über eine einfache Differenzrechnung den Erdgaseintrag rechnerisch ermitteln. Weiterhin sitzt direkt an der Brennwerttherme ein weiterer geeichter Wärmemengenzähler.
In unserem gesamten Portfolio an Anlagen (24 GWh Wärmeerzeugung pro Jahr) gibt es keine Anlage die einen Gesamtwirkungsgrad (Jahr) von über 90 Prozent besitzt.
Somit bleibt mir nur noch Dich zu bitten mal einen Wärmemengenzähler direkt hinter eine Brennwerttherme oder Dein Vitotwin-Gerät einzubauen und den Jahresnutzungsgrad auf Hs zu ermitteln. Danach können wir ja nocheinmal gerne in die CO2-Berechnung einsteigen.
Gruß Ecofuel
Noch ein paar Berichte zum Thema Nutzungsgrade Theoretisch und unter Realbedingungen:
http://www.meine-heizung.de/ru…k/gastkommentar-ostfalia/
http://www.test.de/Brennwerthe…el-ueberprueft-4260536-0/
ich zitiere zunächst meinen letzten Satz "Die v.g. Werte sind gemessene Werte meiner Anlage".
Hallo Ecofuel,
also ich werde bestimmt nicht Deine Messergebnisse in Zweifel ziehen. Vielleicht reden wir einfach aneinander vorbei: Wenn Dein Ecopower gemessene 83,4% Wirkungsgrad (Hs) bringt, dann stimmt das doch genau mit den Hersteller-Angaben überein, denn 92% Prospektangabe bezogen auf den Heizwert entspricht ca. 83% (Hs). Anscheinend hat zumindest Vaillant da nicht gemogelt.
Wesentlich interessanter finde ich Deinen gemessenen (!) Wert für das SLG-Brennwertgerät. SLG sagt mir nichts, aber alle Brennwertgeräte werden doch mit Normnutzungsgraden um die 96-98% (Hs) verkauft. In dem extremen Teillastbetrieb, mit dem Du (ebenso wie ich und alle anderen BHKW-Betreiber mit einer Zusatztherme) dieses Gerät betreibst, geht also der Wirkungsgrad fast um ein Drittel zurück. Jetzt frage ich mich, ob z.B. in den Viessmann- und Remeha-Geräten die dort integrierten Zusatzbrenner besser auf einen solchen Teillastbetrieb optimiert sind. Unser Zusatzbrenner moduliert auf durchschnittlich 50-60% der Nennleistung herunter, ist aber z.B. im Dezember trotzdem nur ca. 100 Minuten pro Tag gelaufen (das meiste davon in der TWW-Bereitung). Bei 5-6 Starts pro Tag liegt die mittlere Laufzeit pro Start unter 20 Minuten. Wenn diese Geräte beim Wirkungsgrad auf das Takten dermaßen empfindlich reagieren, so wäre das die Hauptquelle für Wirkungsgradverluste, nicht das BHKW selbst.
Einen geeichten Wärmemengenzähler werde ich mir aber nicht kaufen, da bin ich zu geizig für - und ändern könnte ich auf Grund der damit gewonnenen Erkenntnisse eh nichts.
Gruß, Sailor
Nun zurück zum Thema CO2. Wenn es zukünftig möglch sein sollte Biomethan aus dem Verwertungsweg Abfall für Kleinst-BHKWs zu bekommen sind wir ganz Dicht dran an den Erneuerbaren. Auch Biomethan aus Algen oder Wind-Überschussstrom. wäre doch eine weitere Optimierung. Daher gehen wir mit der installatiion von BHKWs heute schon in die richtige Richtung. Umstellen können wir immer noch.
Sowas hier nenne ich EEG-Blüten und Millionenschwere-Energiewende-Verhinderung.
ZitatWarum noch mehr Subvention, wenn inzwischen die Vergütung / Förderung gerade für die 1 kW BHKW über der von Photovoltaikstrom liegt.
Warum ist der Photovoltaikstrom von über 50 ct/kWh auf 10-15 ct/kWh (das hier sind Vergütungssätze, keine Kosten) gesunken?
Weil es einen Anschubfinanzierung gab, dadurch die Nachfrage stieg, und eine Massenproduktion mit reduzierten variablen Produktionskosten aufgebaut werden konnte.
Schau die Mal den Uroborus-Zyklus an (Abb 4, Seite 8),den es zu durchbrechen gilt: Ohne eine Lerninvestition, d.h. der Vergütung von Geldern über einem Marktpreis bekommt man diesen Motor nur sehr langsam gestartet.
Das die beschleunigte Markteinführung nicht von heut auf morgen geht, zeigt sich ja an den Erfahrungswerten mit der Brennwerttechnik. Der Mehrpreis zum Heizwertkessel war überschaubar und trotzdem hat has rund 20 Jahre gedauert. Dennoch sollte man nicht die Hände in den Schoß legen und darauf warten, dass es Marktkräfte schon richten werden. Das hat was mit der hohen ökonomischen Trägheit und den langen Nutzungsdauern dieser Geräte zu tun. Es ist ja nicht so dass wie beim Handy man das Gerät nach 2 Jahren wegschmeisst und dann regelmäßig eine Investitionsentscheidung zu fällen hat. Nein, wenn man einmal was installiert hat, dann wird das erstmal 20 Jahre und mehr so betrieben. Wenn nur die Marktkräfte durch ein verändertes Preisgefüge in z.B. 5 Jahren eine ganze andere Investentscheidung provoziert hätten, dann muss man 15+ Jahre lang mit einem suboptimalen Anlagenpark leben. Daher ist es opportun, abzusehende Entwicklungen mit einem regulatorischem Eingriff z.B. per ökonomischem Regelkreis, wie es manche Fördergesetze sind, vorwegzunehmen.
Gruß,
Gunnar
Sowas hier nenne ich EEG-Blüten und Millionenschwere-Energiewende-Verhinderung.
Da geht einem das Messer in der Hosentasche auf.
Aber vielleicht räumt ja jetzt die EU mit diesen Schweinereien auf.
Soweit ist es mit uns gekommen, dass man seine letzte Hoffnung auf die EU setzen muss...
