Bachelorarbeit: KWK in der Wohnungswirtschaft - Welche Erwartungen und Forderungen haben Sie persönlich?

  • Ist die KWK unter den aktuellen gesetzlichen und technischen Rahmenbedingungen in der Wohnungswirtschaft eine Technologie für die Zukunft? 11

    1. Ja, jedoch besteht noch enormer Handlungsbedarf! (9) 82%
    2. Ja, jedoch nur in Kombination mit einer weiteren Energierzeugungsvariante! (2) 18%
    3. Ja! (1) 9%
    4. Nein! (0) 0%
    5. Nur als Brückentechnologie! (0) 0%

    Sehr geehrte BHKW-Community,

    ich heiße Maximilian Weber und studiere Wirtschaftsingenieurwesen am Karlsruher Institut für Technolgie. Zurzeit schreibe ich eine Bachelorarbeit in Kooperation mit der KEA BW mit Schwerpunkt KWK in der Wohnungswirtschaft. Dabei geht es mir speziell darum herauszuarbeiten, welche Erwartungen und Forderungen und vielleicht auch Wünsche Sie als Vertreter der Branche an die Rahmenbedingungen und die Technologie der KWK an sich haben. Wie kann der KWK-Ausbau in Deutschland weiter gestärkt werden oder ist der aktuelle Stand bereits ausreichend? Was muss sich aus Ihrer Sicht ändern, dass die Wohnungswirtschaft in Zukunft zunehmend auf Blockheizkraftwerke zurückgreift? Oder hat die KWK nur Zukunt in Kombination mit bspw. einer PV-Anlage?

    Ich würde mich über Rückmeldungen und persönliche Erfahrungen in diesem Forum freuen, um Informationen aus erster Hand zu gewinnen! Gerne können Sie zusätzlich an meiner kleinen Umfrage teilnehmen!


    Sie können mich zudem auch gerne unter meiner Mailadresse max.we@arcor.de kontaktieren!


    Vielen Dank!

  • Die KWK ist nicht eine Technologie der Zukunft, sondern eine Technologie der Gegenwart mit großem Potenzial für die Zukunft. Aber nicht unter den aktuellen gesetzlichen Rahmenbedingungen. Der Bürokratiewahnsinn und die schwachsinnige EEG-Umlage auf Eigenverbrauch und Mieterstrom blockieren die Energiewende im Heizungskeller. Zum Einlesen hier ein Leitfaden: https://asue.de/blockheizkraftwerke/praxisleitfaden

  • Nur damit meine Meinung hier gezählt wird: Den Ausführungen von Neuendorfer stimme ich 100% zu und habe dem nichts hinzuzufügen.

    Viessmann Vitotwin 300-W (1 kWel, 6 kWth) seit 2012

    PV-Anlage 8,45 kWp (65 x Solarworld SW 130poly Ost/Süd/West, SMA 5000 TL und 3000) seit 2010

    Solarthermie 14 qm Flachkollektoren seit 2004 (Vorgänger 8 qm 1979-2003)

  • Hallo Maximilian,


    das Thema KWK in der Wohnungswirtschaft ist ein MEGATHEMA, Glückwunsch, dass Du dieses Thema für Deine Arbeit gewählt hast.


    Man muss sich auf der einen Seite das Marktpotenzial vorstellen, welches sich hier bietet, wir reden hier sicher von mehreren 10.000 MFH, die BHKW-geeignet wären mit allen Folgeerscheinungen


    - klimafreundliche Stromerzeugung verglichen mit dem Deutschen Strommix, morgen früh umsetzbar, Technik vorhanden und ausgereift


    - kostengünstige Versorgung der Mieter mit Strom, hierdurch ggf. Entschärfung Mietpreisspirale


    - Anreiz für WBGs, "mietfremde" Einnahmen zu generieren


    u.s.w.


    Wenn doch alles so toll ist, der Markt so groß ist und die Technik vorhanden ist, stellt sich die Frage, wieso denn so wenig bis gar keine Mieterstromprojekte umgesetzt werden. Die Antwort findest Du bei Neuendorfer, wobei er maßlos untertreibt, wenn er von Bürokratiewahnsinn und irrwitzigen Vorschriften redet.


    Man muss im Gegenteil komplett geisteskrank sein und sich selber hassen, wenn man als Vermieter eines MFH das Abenteuer Mieterstrom betritt.

  • Moin Maximilian,


    Vielleicht kommentiere ich einige Fragen doch noch mal etwas genauer, das Thema der Arbeit hat das m.E. verdient.

    ist der aktuelle Stand bereits ausreichend?

    Bei weitem nicht. Beispielsweise ein Szenario von Fraunhofer-ISE für eine weitgehend CO2-freie Energieversorgung 2050 in Deutschland setzt für die KWK aller Größenordnungen insgesamt 66 GW elektrischer Leistung an, darunter 6 GW aus Mini-BHKW's. Der zukünftig geringere Heizwärmebedarf ist dabei bereits berücksichtigt. Allein die 6 GW würde z.B. einer Million "Dachs" oder vier Millionen BlueGen-Brennstoffzellen oder sechs Millionen BHKW's der 1 kW-Klasse entsprechen. Ich nehme an, dass wir davon aktuell - alles zusammengenommen - weit weniger als 1% installiert haben.

    Was muss sich aus Ihrer Sicht ändern, dass die Wohnungswirtschaft in Zukunft zunehmend auf Blockheizkraftwerke zurückgreift?

    Ersatzlose Abschaffung der EEG-Umlage auf den Eigenverbrauch, zunächst für Anlagen bis 30 kW elektrischer Leistung (gemäß EU-Vorgabe, die umzusetzen sich die GroKo bislang beharrlich weigert), langfristig für jegliche Eigenversorgung. Dabei ist sicherzustellen, dass auch z.B. an Mieter oder Eigentümer-Gemeinschaften gelieferter Strom unter den Begriff "Eigenverbrauch" fällt: Zunächst mindestens wenn der Strom vom BHKW zu den Verbrauchern nicht über ein öffentliches Netz läuft. Im zweiten Schritt sollten (angesichts des volkswirtschaftlichen Nutzens!) auch Quartierlösungen ermöglicht werden. Im Gegenzug kann das nutzlose "Mieterstrom-Verhinderungsgesetz" in die Tonne wandern, in die es von Anfang an gehört hat.

    Oder hat die KWK nur Zukunft in Kombination mit bspw. einer PV-Anlage?

    Ein wärmegeführtes klassisches BHKW ist in einem Haus wegen der gegenläufigen Saisonalität der Stromerzeugung eine sehr gute Ergänzung zu einer PV-Anlage. Für die wesentlich länger laufenden Brennstoffzellen gilt das nur noch sehr eingeschränkt, noch weniger in Städten, wo es kaum PV-Anlagen gibt. Ich glaube daher, dass die KWK weitgehend unabhängig von anderen Stromerzeugungs-Anlagen entwickelt werden kann und sollte.


    Anders ist das beim Verbrauch von Strom. Mit immer strengeren Anforderungen an den Wärmeverbrauch von Gebäuden haben insbesondere neue Einfamilienhäuser kaum noch genug Wärmebedarf für den wirtschaftlichen Einsatz von KWK. PV und Solarthermie sind nur was für das Sommerhalbjahr, also keine Alternative. Will man weg vom Gas (oder gar Heizöl), bietet sich hier meist nur die elektrische Wärmepumpe (mit oder ohne PV oder Solarthermie) als sinnvolle Alternative. In der Summe bedeutet das jedenfalls einen hohen Stromverbrauch im Winter und einen geringen im Sommer. Damit ist der Stromverbrauch für Wärmepumpen makroskopisch eine ideale Ergänzung zur wärmegeführten KWK, die bei der Stromerzeugung exakt dieselbe Saisonalität aufweist. Der Bedarf für Speicher und netzstabilisierende Maßnahmen fällt insoweit schon mal weg. Deshalb sollte (falls es wirklich mal eine Strategie zur Energiewende gibt) die Installation von Wärmepumpen und wärmegeführter KWK nach Möglichkeit koordiniert werden.

    Nur als Brückentechnologie!

    Sehe ich nicht so, oder zumindest wird diese Brücke länger sein als die Lebensdauer aller jetzt oder in den kommenden Jahren installierten KWK-Anlagen. Wärme werden wir im Winter immer brauchen, wenn auch nicht mehr so viel wie jetzt. "Energie-Plus"-Häuser sind m.E. eine Illusion, die produzieren nur im Sommer mehr ST-Wärme oder PV-Strom als im Winter verbraucht wird. Deshalb sehe ich KWK für Heizwärme erst dann verschwinden, wenn es auch für Privathäuser wirtschaftlich erschwingliche Saisonspeicher für Strom, Wärme oder z.B. Wasserstoff gibt. Und in der Industrie, wo KWK oft 8760 Stunden im Jahr zur Erzeugung von Prozesswärme eingesetzt wird, sehe ich KWK auch noch im 22. Jahrhundert. Nur wird die dann wahrscheinlich mit Wasserstoff betrieben werden anstatt mit Erdgas.


    Gruß, Sailor

    Viessmann Vitotwin 300-W (1 kWel, 6 kWth) seit 2012

    PV-Anlage 8,45 kWp (65 x Solarworld SW 130poly Ost/Süd/West, SMA 5000 TL und 3000) seit 2010

    Solarthermie 14 qm Flachkollektoren seit 2004 (Vorgänger 8 qm 1979-2003)

  • Volle Zustimmung zu Beitrag Nr. 5 KWK ist nicht nur Brückentechnologie sondern zwingend in der Zukunft notwendig, PV Ausbau und mittels P2G Umwandlung der Überschüsse in Wasserstoff oder Methan sind der weg zur Co2 freien Heizung. Wo sollen denn die Wärmepumpen sonst ihren Strom her bekommen? Wind wird natürlich auch einen großen Beitrag leisten...

  • Sehr geehrte Community,

    Kann aus Eurer Sicht der Ausbau von Quartieren inklusive Nahwärmenetzen als Gegenstück zur dezentralen Energieerzeugung der abnehmenden Nachfrage nach Wärme bzw. der Problematik "Wohin mit der erzeugten Wärme?" entgegen wirken?

    Stimmen aus Eurer Sicht die Tendenzen "Nahwärme ist unwirtschaftlich" oder "Je größer das Quartier desto besser"?

    Gewährleistet die Quartierslösung oder ein Angebot an Leasing- oder Miet-BHKWs ein höheres Maß an Flexibilität für den Anlagenbetreiber?


    Freue mich über alle Meinungen und Erfahrungen!

  • Kann aus Eurer Sicht der Ausbau von Quartieren inklusive Nahwärmenetzen als Gegenstück zur dezentralen Energieerzeugung der abnehmenden Nachfrage nach Wärme bzw. der Problematik "Wohin mit der erzeugten Wärme?" entgegen wirken?

    "Im Prinzip ja". Das gilt aber nur, wenn die Wärmebedarfsdichte im Quartier einigermaßen hoch ist, weil sonst die Leitungsverluste v.a. im Sommerhalbjahr auch bei Nahwärme gewaltig ins Kraut schießen. Aus meiner Sicht sind übers Jahr aufsummierte Leitungsverluste von mehr als ca. 20% der erzeugten Wärme nicht mehr akzeptabel, weil bei höheren Verlusten der Wirkungsgradgewinn aus der KWK weitgehend egalisiert wird. Nach einer mir vorliegenden Studie aus 2011 ist das – wenn der Wärmebedarf aller angeschlossenen Gebäude auf EnEV-Niveau liegt – bei lockerer Bebauung (EFH, ZFH, aber selbst Reihenhäuser) nicht zu schaffen, sondern erst ab 3-5stöckiger Zeilen-Bebauung. (Besser könnte das m.E. vielleicht aussehen, wenn das BHKW außerhalb der Heizperiode zugunsten einer TWW-Versorgung aus Solarthermie abgeschaltet wird. Darauf ging aber die Studie nicht ein, und ich selbst hab's nicht durchgerechnet.)


    Was natürlich immer gehen müsste ist z.B. eine Zeile Reihenhäuser mit einem BHKW zu versorgen (ist ja irgendwo auch eine Art Quartierlösung). Da dürften die Leitungsverluste kaum höher liegen als in einem EFH/ZFH.

    Stimmen aus Eurer Sicht die Tendenzen "Nahwärme ist unwirtschaftlich" oder "Je größer das Quartier desto besser"?

    Die erstgenannte Aussage ist m.E. in dieser Verallgemeinerung unzulässig. Die gegenteilige Aussage "Nahwärme ist wirtschaftlich" würde ich für genau so unsinnig halten. Man muss das halt in jedem Einzelfall rechnen.


    Die zweite Aussage halte ich zumindest für einseitig. Natürlich gibt es auch bei der KWK Skaleneffekte, d.h. ein BHKW mit 50 kW(el) lässt sich bestimmt günstiger betreiben als zehn BHKW's mit je 5 kW(el). Das bringt aber ab einem gewissen Punkt nichts mehr, wenn man dafür immer längere Leitungen bauen muss. Die einzige Aussage, der ich uneingeschränkt zustimmen würde lautet "Je höher die Wärmebedarfsdichte desto besser".

    Gewährleistet die Quartierslösung oder ein Angebot an Leasing- oder Miet-BHKWs ein höheres Maß an Flexibilität für den Anlagenbetreiber?

    Davon verstehe ich zu wenig um hier eine Aussage zu treffen.

    Viessmann Vitotwin 300-W (1 kWel, 6 kWth) seit 2012

    PV-Anlage 8,45 kWp (65 x Solarworld SW 130poly Ost/Süd/West, SMA 5000 TL und 3000) seit 2010

    Solarthermie 14 qm Flachkollektoren seit 2004 (Vorgänger 8 qm 1979-2003)

  • Kann aus Eurer Sicht der Ausbau von Quartieren inklusive Nahwärmenetzen als Gegenstück zur dezentralen Energieerzeugung der abnehmenden Nachfrage nach Wärme bzw. der Problematik "Wohin mit der erzeugten Wärme?" entgegen wirken? Stimmen aus Eurer Sicht die Tendenzen "Nahwärme ist unwirtschaftlich" oder "Je größer das Quartier desto besser"?

    Die Abwägung effiziente Netzwärme aus KWK-Großanlagen vs effiziente KWK-Wärme aus lokaler Erzeugung ist wie oben geschrieben ein Optimierungsproblem. Das hängt von der Wärmebedarfsdichte des Quartiers ab, aber auch von den Wärmeverlusten und dem CAPEX des Wärmenetzes sowie den Vorteilen beim Wirkungsgrad und spezifischen Anlagenkosten der KWK-Anlagen. Größere Anlagen sind in der Regel spezifisch billiger und weisen meist auch höhere exergetische Wirkungsgrade auf.


    Aber: der technologische Trend am Horizont zeigt sehr hohe Wirkungsgrade bei SOFC-Brennstoffzellen von eta_el = 55% bei knapp 90% Gesamtwirkungsgrad, d.h. gut eta_th = 30%. Das ist ein Wert, den auch ein großes Heizkraftwerk im KWK-Betrieb schafft: 85% eta_gesamt bei 30% eta_thermisch, d.h. 55% eta_elektrisch. Somit könnte man sich allein mit der Wirkungsgradbrille auf sich das Wärmenetz sparen und verlustärmer das Gas zu den Endverbrauchern verteilen. Es fehlt aber noch eine Kostenreduktion der BZ-Heiztechnik. Wenn man heute 25 k€ für ein 1,5 kW Gerät bezahlen muss, sind das rund 16000 €/kW spezifische Investitionsausgaben. Ein großes Heizkraftwerk kostet nur um die 1000 €/kW - solange der Unterschied so bleibt, lohnt es sich volkswirtschaftlich in Verdichtungsräumen Wärmenetze (ca 15-20 €/MWh Netzkosten) aufzubauen. Nichts desto weniger sind viele Areale wenig attraktiv für Anbieter von Netzwärme, und hier bieten sich dezentrale KWK-Lösungen zur Verbesserung der Effizienz an (Fernwärme hat etwa 15% Anteil am NT-Wärmemarkt zur Raumheizung).


    Gruß,

    Gunnar