Modulation Bluegen BG-15?

  • Moin bluwi,


    das mit dem Perpetuum Mobile kannst Du in der Anlage, S. 3 nachlesen. Wir sprechen hier über die Brennstoffallokation im Kuppelprozess, d.h. es ist hahnebüchen beim PEF Variante A und bei der Kostenaufteilung Variante B auszuwählen. Warum sollten der Input unterschiedlich zugewiesen werden?


    Ein PEF von 0,25 (= 400% effektiver Wirkungsgrad der Wärmeerzeugung) heisst doch auch, dass in der Wärme nur ein Viertel des variablen Gaspreises hängenbleiben.


    In der Ökonomie kennen wir 3 finanzielle Kennzahlen

    1. (Nutz-)Wert = der (Grenz-)Nutzen, der beim Endverbraucher generiert wird

    2. Preis = Marktpreis, der sich aus Angebot (Grenzkosten) und Nachfrage (Grenznutzen) ergibt

    3. Kosten = die (Grenz-)Kosten, die beim Hersteller anfallen


    Der Arbeitswert von Wärme ist nunmal der Carnot-Faktor, da beisst die Maus keinen Faden ab. Wärme hat für Dich einen Wert, auch wenn sie nichts kostet - das gilt auch bei mir. Aber eine kWh Wärme ist nicht eine kWh Wärme. Du könntest z.B. 150°C Wärme in eine Absorptionswärmepumpe stecken und dafür die zweifache Menge NT-Wärme generieren, die fürs Heizen reicht. Das zeigt ebenfalls, dass der Wert von HT-Wärme höher ist als der von NT-Wärme.


    "Ich verwende keine Kosten-Nutzerechnung um einen Wirkungsgrad abzubilden. [..] Ich brauche auch keine externe Referenz, weil ich eben nicht in Wirkungsgrad rechne. " - verstehe ich nicht, was Du sagen willst. Du rechnest doch mit Deiner Restwertmethode so, dass der Referenzwert die Kesselwärme ist. Und die Kosten für die Kesselwärme bestimmst Du über den Wirkungsgrad des Kessels, z.B. 90%.


    Das ist doch gerade der Oberkäse bei der Restwertmethode, dass zur PEF_th-Berechnung man die Wärme schönrechnet indem ein möglichst schlechter Referenzwert für die elektrische Energie genommen wird. Und Du rechnest Dir die elektrische Energie schön, indem Du einen möglichst schlechten Referenzwert für die Wärme nimmst. Du könntest genausogut sagen: Alternativ kommt die Wärme aus einer Gas-WP mit 200%. Man benötigt eine Methode (und nicht zwei oder drei), die den Brennstoff ausgewogen auf die Produkte verteilen, und genau das schafft die Carnot-Methode. Wenn man eine Methode zur Bewertung anwendet, dann findet ein Fehlanreiz statt, wie er in der Anlage beschrieben wird und die Leute optimieren das Gesamtsystem in der Annahme, es gäbe ein ökonomisches Perpetuum Mobile.


    Der wahre Gesamtwirkungsgrad einer Energiewandlung inclusive KWK (BTW: Brennstoffzelle schreibt man kurz BZ oder im Englischen FC wie fuel cell) ist der exergetische Wirkungsgrad: η_ex = η_el + f_carnot * η_th , also wieviel Exergie geht rein und wieviel kommt raus. Exergie kann nicht mehr werden und nimmt im besten Fall nicht ab - im Gegensatz zur Energie, die eine Erhaltungsgröße ist.

    Abgesehen davon, dass ich Dir bei der Rechnung nicht ganz folgen kann, bedeutet es letztlich doch, dass meine Gestehungskosten für den Strom steigen, wenn ich die Wärme billig rechne. Was sollte das bringen?

    Die Rechnung ist ganz einfach: bei 60% effektivem Wirkungsgrad der Stromerzeugung gilt: Brennstoffpreis durch Wirkungsgrad: 6 ct/kWh / 0,6 = 10 ct/kWh. Bei 400% effektivem Wirkungsgrad der Wärmeerzeugung ist es genauso: 6 ct/kWh / 4 = 1,5 ct/kWh.


    Da bei alternativen Methoden die Kostensumme für die Gestehungskosten gleich ist, aber die Verteilung eine andere, ist die "faire" Aufteilung, so wie sie die Physik nahelegt insofern von Vorteil, wenn nicht die gleiche Gruppe Strom und Wärme aus der KWK-Anlage erhält. Ansonsten wäre es in der Tat ein rechte-Tasche-linke-Tasche-Spiel. Aber wenn mehrere juristische Personen unterschiedliche Qualitäten und Mengen des Energieoutputs erhalten, dann sollte man sicherstellen, dass einige nicht übervorteilt werden. Der Primärenergiefaktor eines Gas-Dachses ist laut Datenblatt 0,5 - ich als KWK-kundiger Mieter würde dann sagen: Guckemaldo, in der Heizungswärme steckt dank der effizienten KWK-Technik nur 50% der Gasmenge drin, das heisst auch nur die Hälfte der Brennstoffkosten sollten auf der Heizungrechnung erscheinen. Höhere Stromgestehungskosten erhöhen zugegebenermaßen den Druck, die elektrische Energie vor Ort zu vermarkten und keine Volleinspeisung zu wählen.


    Gruß,

    Gunnar

  • Hallo Gunnar,

    für mich sieht das so aus, als ob wir recht konsequent aneinander vorbeireden. Nach meinem Verständnis machst Du in Deiner Argumentationskette immer wieder eine Art „Transformations-Sprünge“.

    Beispiel:

    Der Arbeitswert von Wärme ist nunmal der Carnot-Faktor, da beisst die Maus keinen Faden ab. Wärme hat für Dich einen Wert, auch wenn sie nichts kostet - das gilt auch bei mir. Aber eine kWh Wärme ist nicht eine kWh Wärme. Du könntest z.B. 150°C Wärme in eine Absorptionswärmepumpe stecken und dafür die zweifache Menge NT-Wärme generieren, die fürs Heizen reicht. Das zeigt ebenfalls, dass der Wert von HT-Wärme höher ist als der

    von NT-Wärme.

    Ich denke der Absatz repräsentiert unser unterschiedliches Denkschema. Für mich sagt Carnot nur etwas darüber aus, welcher Anteil einer Energiemenge, die als Wärme vorliegt, unter bestimmten Bedingungen in Arbeit überführt werden kann. Carnot misst keiner Energie einen „Wert“ bei. Die Beimessung eines Wertes entsteht alleine aus dem menschlichen Nutzdenken.

    Nun sagst Du letztlich, der Wert von Heizwärme hängt davon ab, wie diese Wärme zustande gekommen ist. Ich sage, für den pekuniären Wert der Wärme ist Ausschlag gebend, wie ich sie am günstigsten „beschaffen“ kann.


    Man benötigt eine Methode (und nicht zwei oder drei), die den Brennstoff ausgewogen auf die Produkte verteilen, und genau das schafft die Carnot-Methode

    Ja, ich muss (sollte) eine sinnvolle Methode haben aber da sehe ich in keinem Fall Carnot am Werk. Deine Methode würde ja bedeuten, dass auch die „Maschinenkosten“ entsprechend aufgeteilt werden müssten. Der Wirkungsgrad, der Deine Wärme „billig“ macht, entsteht ja aus einer hohen Investition. Diese Investition tätige ich aber nur, um Strom zu erzeugen. Deshalb schlage ich sowohl den Nutzen, als auch die Kosten, dem Strom zu.

    Lesen gefährdet die Dummheit! Denken gefährdet Vorurteile!
    Auf der Suche nach Intelligenz sind alle Teleskope von der Erde weg gerichtet. Nicht ohne Grund!

  • Moin bluwi,

    Für mich sagt Carnot nur etwas darüber aus, welcher Anteil einer Energiemenge, die als Wärme vorliegt, unter bestimmten Bedingungen in Arbeit überführt werden kann. Carnot misst keiner Energie einen „Wert“ bei. Die Beimessung eines Wertes entsteht alleine aus dem menschlichen Nutzdenken.

    Doch, genau so ist es. Der Arbeitswert der Energie, die Exergie, ist das was wertvoll ist. Der Nutzwert durch den Menschen und auch die Substituierbarkeit verschiedener Energieformen hängt vom Exergiegehalt ab, wenn man den CAPEX für eine Energiewandlungsstufe erstmal weglässt und nur den OPEX (Grenzkosten) bzw. OPUT (Grenznutzen - operating utility) betrachtet. Exergie kann man nicht aus dem hohlen Zahn herbeizaubern, sondern das ist eben ein knappes Gut, was mit der Zeit kleiner wird (Zweiter Hauptsatz: Entropie nimmt zu, d.h. Exergie nimmt ab). Das menschliche Nutzdenken kennt ja Alternativen: entweder ich produziere Gut A (z.B. 100 Einheiten NT-Heizwärme) über die Route B (Kessel), C (HT-Wärme plus Absorber-WP) oder D (KWK-Wärme). Dann kenn der Homo Oeconomicus (der ja so auch nur eine BWLer Fiktion ist) den OPEX und schaut nach dem jeweiligem CAPEX und der Nutzungsdauer.


    Die klarste Darstellung zum ökonomischen Wert der Exergie in Geldeinheiten habe ich in Bild 13: BIP pro Kopf vs. Exergieverbrauch pro Kopf (S. 19) gefunden, in dem die Nutzenergien nach Wandlung exergetisch bewertet wurden, und diese dann in 4 Volkswirtschaften zum BIP in Beziehung gesetzt wurden. Die Korrelation beträgt ca. 500 USD/GJ bzw. rund 1500 €/MWh. Man sagt ja oft "Energy is the Economy", aber es ist nicht die Energie, sondern präziser gesagt ist es die Exergie, der Arbeitswert der Energie.

    Nun sagst Du letztlich, der Wert von Heizwärme hängt davon ab, wie diese Wärme zustande gekommen ist. Ich sage, für den pekuniären Wert der Wärme ist Ausschlag gebend, wie ich sie am günstigsten „beschaffen“ kann.

    Der pekuniäre Wert der Wärme hängt von den Alternativrouten ab, die zur Verfügung stehen. Und dabei kann dir die Thermodynamik schon sagen, was machbar ist und was nicht. Der Kessel hat z.B. ein großes Verbesserungspotential, weil exergiereicher Brennstoff (100%) in Wärme mit z.B. einem Exergiegehalt von 15% umgewandelt wird. Selbst mit Brennwerteffekt hat man da über 80% Verluste in der Exergie, die wie gesagt keine Erhaltungsgröße ist, sondern verloren geht, wenn man sich ungeschickt anstellt.

    Ja, ich muss (sollte) eine sinnvolle Methode haben aber da sehe ich in keinem Fall Carnot am Werk. Deine Methode würde ja bedeuten, dass auch die „Maschinenkosten“ entsprechend aufgeteilt werden müssten. Der Wirkungsgrad, der Deine Wärme „billig“ macht, entsteht ja aus einer hohen Investition. Diese Investition tätige ich aber nur, um Strom zu erzeugen. Deshalb schlage ich sowohl den Nutzen, als auch die Kosten, dem Strom zu.

    Wir reden hier über den OPEX, d.h. die variablen Kosten. In der Betriebswirtschaft trennt man die einmalige Investitionsausgabe (CAPEX) von den laufenden, variablen Kosten. Mit dem OPEX kann man den Deckungsbeitrag errechnen und dann hat man eine Kalkulationsgrundlage, ob die Fixkosten wieder hereingespielt werden. Die "Maschinenkosten" kann man anders aufteilen, siehe VDI VDI 4608 Blatt 2 "Energiesysteme - Kraft-Wärme-Kopplung - Allokation und Bewertung". Aber selbst wenn Du die Maschinenkosten der Stromzeite zuschlägt, ändert das nichts an den Grenzkosten des KWK-Prozesses. Und es ist eben nicht nur, dass das BHKW nur getätigt wurde um Strom zu erzeugen, sondern es liefert auch Wärme mit einem niedrigem PEF. Der Gasdachs G5.5 kommt auf einen Primärenergiefaktor von 0,5 - das bedeutet in jeder kWh Wärme sind nur 0,5 kWh Brennstoff drin.


    Oder man macht es wie die Großen und sagt: Ich habe Produkt A mit den Grenzkosten und Deckungsbeitrag, ich habe Produkt B mit den Grenzkosten und Deckungsbeitrag und weiss dann, nach wieviel Volllaststunden die Kiste, die beide Produkte erzeugt, ihr Geld verdient hat.


    Gruß,

    Gunnar

  • Wir reden hier über den OPEX, d.h. die variablen Kosten. In der Betriebswirtschaft trennt man die einmalige Investitionsausgabe (CAPEX) von den laufenden, variablen Kosten. Mit dem OPEX kann man den Deckungsbeitrag errechnen und dann hat man eine Kalkulationsgrundlage, ob die Fixkosten wieder hereingespielt werden.

    Da hab ich im Grunde kein Problem damit, weil unter dem Strich das gleiche rauskommt, wohin auch immer ich die Investition umlege. Aber ich sehe keinen Zusammenhang zwischen dem Rechenweg der Kostenrechnung und Carnot. Unsere Meinungsverschiedenheit ist doch die Frage, warum ich welche Kosten wem zuschlage.


    Der pekuniäre Wert der Wärme hängt von den Alternativrouten ab,

    Genau, das sag ich doch. Die "billigste" Alternativroute macht den Preis für die Wärme, die beim BHKW unvermeidlich rausfällt. (Sofern es eingeschaltet ist.) Und da ist beim Gas-BHKW der Gasbrenner naheliegend. Wenn jemand alternativ mit Scheitholz feuert, dann muss man halt das in Geld bewerten.


    Vermutlich lägen unsere Zahlen auch nicht so weit auseinander, wenn Du denn die Afa auf die Wärme mit umlegen würdest. Aber da fragt es sich gleich wieder, nach welchem Schlüssel?

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  • Hallo erstmal,

    Unsere Meinungsverschiedenheit ist doch die Frage, warum ich welche Kosten wem zuschlage.

    Das warum ist nach meiner Lesart: Wenn man eine Allokationsmethode wählt, die gegen die Regeln der Physik verstößt, läuft man früher gegen die Wand - Naturgesetze haben nunmal immer Recht und lassen sich auch nicht durch eine 2/3 Mehrheit im Deutschen Bundestag ändern.


    Wichtiger ist doch vielmehr der Effekt einer fairen Bewertung von Strom und Wärme. Für den Einzelnutzer, der mit seinem Mini-BHKW sein EFH versorgt, ist es in der Tat annähernd bedeutungslos. Es spielt aber eine große Rolle, wenn der Empfänger der elektrischen Energie und der der thermischen Energie nicht derselbe ist, wie z.B. im Mehrfamilienhaus, wo jeder unterschiedliche Mengen Wärme und elektrische Energie benötigt. Wenn gegenüber den Regeln der Physik die Wärme zu billig angesetzt wird, dann zahlt die Hauptzeche der Stromnutzer. In der Regel ist es ja umgekehrt: die KWK-Wärme profitiert nicht vom KWK-Effizienzgewinn und alle Effizienzvorteile werden dem KWK-Strom zugewiesen. Damit profitieren die Stromnutzer gewaltig, wohingegen der Wärmenutzer sich über die hohe Heizkostenabrechnung ärgert.


    Bei der EnEV wird der umgekehrte Weg gegangen, dort sagt man: der KWK-Strom ist genauso schlecht wie die letzte Kohlemöhre, welche das Grenzkraftwerk der Mittellast darstellen. Hier wird der ganze KWK-Vorteil der Wärme zugewiesen. Und das kann es ja auch nicht sein. KWK-Strom ist besser als elektrische Energie aus ungekoppelter Erzeugung (ceteris paribus) und KWK-Wärme ist besser als Kesselwärme. Besser heisst hier: niedriger PEF und damit auch niedrigere variable Kosten.

    Die "billigste" Alternativroute macht den Preis für die Wärme, die beim BHKW unvermeidlich rausfällt. (Sofern es eingeschaltet ist.) Und da ist beim Gas-BHKW der Gasbrenner naheliegend. Wenn jemand alternativ mit Scheitholz feuert, dann muss man halt das in Geld bewerten.

    Nein eben nicht. Wir reden hier über die Umlage der Betriebskosten, also der variablen Kosten d.h. haupsäche die Brennstoffkosten. Und da kannst Du bei der Restwertmethode dir beliebige Alternativ (Referenz) routen ausdenken, das ist geprägt von einer Beliebigkeit. Neben Scheitholz sind preissensitive Wärmenutzer auch auf Braunkohlenstaubfeuerung gekommen. Und bei Gas ist es eben nicht der Gasbrenner (Brennwert, Heizwert, Niedertemperaturtechnik? was denn nun), sondern die BAT sind aktuell eher gasbetriebene Wärmepumpen. Die gibt's mit Adsorber/Absorber, aber auch mit Gasmotoren und die haben eine höhere Effizienz bei der Wärmebereitstellung als Gasbrenner. Ändert das etwas an der Effizienz und Wirkungsweise des BHKWs, das daneben steht? Nein - aber mit der Bewertungsmethode, die einen Referenzwert braucht, wir so getan als ob.

    Vermutlich lägen unsere Zahlen auch nicht so weit auseinander, wenn Du denn die Afa auf die Wärme mit umlegen würdest. Aber da fragt es sich gleich wieder, nach welchem Schlüssel?

    Afa = Abschreibung ist ein anderes Tier. Hier geht es um die Einmalinvestition, die umgelegt wird, um Vollkosten zu bestimmen. Das funktioniert so, dass man den Deckungsbeitrag akkumulieren muss, um die Fixkosten zu decken. Die Vollkosten spielen aber keine Rolle bei der betrieblichen Einsatzentscheidung, Stichwort CAPEX = Sunk Cost.


    Gruß,

    Gunnar


    PS. Ich schlage vor, diese allgemeingültige Diskussion zur Allokation von Brennstoffen im KWK-Prozess hier nicht unter der Überschrift Modulation BlueGen weiterzuführen, sondern hier oder an anderer geignerter Stelle.

    Ist die Wärme kraftgekoppelt, wird die Energie gedoppelt. (Ulli Brosziewski)

    Einmal editiert, zuletzt von gunnar.kaestle () aus folgendem Grund: Diskussionspfad umleiten ...

  • gunnar.kaestle

    Ich stimme Dir zu, dass das hier am falschen Ort ist, aber ich denke auch, dass wir uns jetzt schon ein paar mal im Kreis gedreht haben und das auch reicht. D. h. ich denke wir sollten das jetzt einfach so in aller Freundschaft als kontroverse Meinung stehen lassen.
    Danke für die konstruktive Diskussion.

    bluwi

    Lesen gefährdet die Dummheit! Denken gefährdet Vorurteile!
    Auf der Suche nach Intelligenz sind alle Teleskope von der Erde weg gerichtet. Nicht ohne Grund!

  • Ich hab das aus Seite 11 so rausgelesen

    Elektrische Leistung von 0,5 kW bis 1,5 kW steht da, und es macht IMHO auch Sinn, stromorientiert und wärmegedeckelt zu fahren, sofern der Wärmepuffer halbwegs voll ist. Mich würde dazu noch interessieren, wie schnell man rauf und runter modulieren kann. Hat dazu hier jemand Erfahrungswerte?


    Gruß, Gunnar