Beiträge von Quickley

Hallo,

nochmal Danke für eure Hilfe. Es geht gut voran mit der Planung.

Eine Frage, die vielleicht nicht mit dem BHKW direkt zu tun hat, würde ich aber noch gerne loswerden.

Ich würde gerne eine Wirtschafltichkeitsrechnung für neuen Brennwertheizkessel zur Spitzenlastabdeckung durchführen. Habt ihr vielleicht einen Tipp für mich, wo es eventuell eine Übersicht zu Preisen geben könnte? Vielleicht ein paar Hersteller im Vergleich und grobe Investitionskosten? Was die Einzelkomponenten, wie Regelung, Brenner oder Kessel im Detail kosten ist nicht so wichtig. Ehr die Gesamtkosten über den Daumen gepeilt.

Gibt es sowas, oder muss ich die einzelnen Hersteller kontaktieren? Angaben bräuchte ich für eine Anlage um die 500 - 700 kW.

Schöne Grüße
Quickley

Ich denke gerade darüber nach, wie groß ich den Pufferspeicher für das BHKW wähle. Gelesen habe ich, dass man wohl zwischen 50 - 100 l je kW thermisch nimmt.

Henrik, du hast ja folgendes geschrieben:

Zitat von Henrik

Q=m*cp* delta T

bei einer Temperaturdifferenz von 20K
wäre ein 4500Liter Speicher nach einer stunde beladen..

man bräuchte also schon so.. ca 10m³ an puffer.. dann kann das bhkw 2 stunden am stück laufen (im sommer)

allerdings..
ein bürogebäude hat in der regel einen sehr niedrigen warmwasserbedarf..
es ist fragwürdig ob man das bhkw im sommer überhaupt zur warmwasserbereitung einsetzen sollte..

Ich würde das lieber im Winter, die 6000 stunden laufen lassen..

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Soweit so gut. So ein Pufferspeicher könnte ja wahrscheinlich auch in den Übergangszeiten der kalten und warmen Jahreszeit zu Einsatz kommen. Somit wäre es ja theoretisch nicht nur auf die Trinkwarmwasserbereitung beschränkt.

Wie lange sollte eine BHKW im Sommer am Tag laufen, damit sich das an- und abfahren lohnt?

Gehen wir von einem BHKW mit 80 kW thermisch aus. Mit Q=m*cp*delta T würden dann ca. 3500 l für eine Stunde Laufzeit rauskommen (Temp.-diff. 20 K).


Warmwasser werden im Jahr 1800 m³ gebraucht. Das macht dann ca. 5000 l am Tag. Heißt das jetzt, dass jetzt, dass man Puffer mindestens 5000 l haben muss, damit das BHKW im Sommer am Tag eine Stunde laufen kann (Verluste sind vernachlässigt)?
Wenn ich hier jetzt die anfangs erwähnten Übergangszeiten mit einbeziehe. Wie schlägt sich das auf die Speichergröße nieder? Laut der Jahresdauerline würden ca. 86000 kWh in den Übergangsphasen mit Warmwasserbedarf benötigt werden (Bereich ab Schnittpunkt zwischen BHKW Leistung und Dauerline bis rechts).

Hallo Sebastian,
danke für deine Antwort. Ich habe mir die DIN EN 12831 mal zu Gemüte geführt. Leider kann ich nur das "vereinfachte Verfahren" anwenden, da die Datenlage, die ich zur Verfügung habe auf viele Annahmen beruht und damals beim Bau des Gebäudes ehr wenig dokumentiert wurde. Ich hoffe, dass das Ergebnis dann trotzdem einigermaßen aussagekräftig ist.

Ich würde ungefähr die Leistung heraus bekommen, die bereits verbaut ist. Wahrscheinlich ist sind die Heizkessel dann doch nicht überdimensioniert, wie ich es erwartet hätte.

Ist es jetzt sinnvoll einen Kessel zu wählen der die nötige Leistung alleine ohne BHKW bringt oder beziehe ich die thermische Leistung des BHKWs mit ein? Die Frage ist, was passiert im tiefsten Winter, wenn das BHKW keinen "Kolbenfresser" hat? Habe ich damit meine Frage schon selbst beantwortet und der Kessel sollte im Notfall alles alleine stemmen können?

So ein BHKW sieht wirklich ganz gut aus. Bei einer 50 kW elektrisch Anlange komme ich bei ca. 3 - 4 Jahre Payback-Zeit raus, wenn alle Förderungen und Einspeiseerlöse abgegriffen werden. Ich bin auch großzügig von erhöhten Investitions- und Wartungskosten ausgegangen.

So nun ist die Überlegung die Bestandsanlage mit 2 Niedertemperaturkesseln gegen einen Brennwertkessel zu tauschen und diesen mit den "Einnahmen" nach der Payback-Zeit aus dem BHKW zu finanzieren.

Wie könnte ich hierzu die Größe des Brennwertkessels ermitteln? Es gibt dazu ja etliche Normen und Vorschriften. Bisher habe ich mich mit der DIN V 4108-6 vertraut gemacht um Aussagen über den Wärmeenergiebedarf in Bezug auf den Gebäudezustand (U-Werte etc.) zu machen, wo beispielsweise die meiste Wärme verloren geht.
Aber wie komme ich auf die notwendige Leistung, die der Brennwertkessel haben sollte? Ist es so, dass der Brennwertkessel die gesamte Wärmemenge aufbringen können muss, wenn das BHKW mal defekt ist?

Wie legt der Profi die Größe des Kessels fest? Gefunden habe ich hierzu die DIN V 4701 und die DIN EN 12831. Ist es sinnvoll mit diesen Normen zu arbeiten?

Hallo Henrik,

Allgemein ist zu Sagen, dass keine richtigen Maschinen laufen. Es ist ehr ein Bürogebäude. Die Lastgänge für Strom sind für jeden Tag vorhanden. Die Grundlast an Strom liegt bei 35 kW (Nachts, Samstags, Sonn- und Feiertage). Tagsüber an den Werktagen steigt die Lastkurve ab ca. 6:00 an und hast zur Mittagszeit ihren Höhepunkt (ca. 140 kW) und sinkt dann bis ca. 18:00 wieder ab.

zum Fragebogen:

Verbrauchsdaten
jährlicher Stromverbrauch: 577415 kWh
jährlicher Gasverbrauch: 1057399 kWh

Bestandsanlage
Energieträger der Heizung: Gas
Alter und Typ der der Heiztechnik: ca. 20 Jahre alt, Niedertemperaturkessel
Art der Warmwasserbereitung: indirekte beheizt über Heizkessel
Pufferspeicher, Solarthermie: nur Warmwasserspeicher zu 550 l
Temperaturen der Heizkreise: 70/50 °C
Hydraulischer Abgleich: Kann ich nicht sicher sagen, aber ehr nicht vorhanden? Die Problematik, dass einige Heizkörper weit weg vom Kessel im Winter nicht richtig warm werden ist wohl durchaus bekannt
Art der Heizkörper: größtenteils Flächenheizkörper, ein kleiner Teil Fußbodenheizung und ein kleiner Teil über Lüftungsanlagen

Immobilie und Rahmendaten
Beheizte Fläche, Anzahl Bewohner: Nutzfläche ca. 11500 qm
Art und Baujahr der Immobilie: 1992
Erfolgte Modernisierungen: keine
Weitere geplante Modernisierungen: Untersuchung meinerseits zum Fenstertausch/Verbesserung der Dämmung sind in Arbeit, aber wahrscheinlich viel zu teuer.
Zweiter Abgasstrang für BHKW frei: BHKW bekommt wahrscheinlich eine extra Hütte gemauert, da die derzeitige Heizzentrale zu klein ist
Zusammenschluss von Nachbarhäusern: nein

Kannst du damit etwas anfangen?

Edit1: Das Gebäude kühlt im Winter sehr schnell aus. Eine Nachtabschaltung gibt's derzeit nicht. Vielleicht wäre es sinnvoll einen Pufferspeicher einzusetzen, der Nachts dafür sorgt, dass das Gebäude nicht auskühlt?

Was noch wichtig ist. Es sind 2 Kessel zu je 335 kW verbaut, die über eine Hydraulische Weiche gleichzeitig arbeiten.

Das Thema Pufferspeicher ist noch ein Thema für sich. Darüber habe ich mir noch gar keine Gedanken gemacht. Momentan läuft die Bestandsanlage ohne Pufferspeicher. Das einzige Bauteil, dass Speichert ist der Trinkwarmwassertank.

Wie groß sollte der Pufferspeicher in Bezug auf Verbrauch und BHKW gewählt werden?

Sollte kein Pufferspeicher vorgesehen sein, wird's im Sommer wahrscheinlich schwierig mit der Volllast, oder? Die Wärme muss ja irgendwo hin sonst wird die Anlage zu heiß? Durch die elektrische Grundlast wird immer etwas Strom eigenverbraucht. Der Rest muss dann eingespeist werden.

Danke für die ausführliche Erklärung. Ich denke, dass ich es einigermaßen verstanden habe. Diese Betriebsstunden, die innerhalb der 3760 h Betriebsstunden zusätzlich entstehen kann ich dann ja auch sicherlich mit in die Wirtschaftlichkeitsbetrachtung mit einbeziehen, oder? Also insgesamt 5750 h, in denen auch im vollen Umfang Strom produziert wird.

Haltbarkeits- und wartungskostentechnisch sollte man das BHKW wahrscheinlich nicht in die Teillast schicken, oder? Ich habe an einigen Stellen schon gelesen, dass möglichst immer in Volllast betrieben werden soll.

So,
ich habe jetzt mal nach dem Vorgehen von Henrik die Jahresdauerlinie berechnet (mit den Wetterdaten des Deutschen Wetterdienstes Station Würzburg). Die Sieht deutlich anders aus als meine bisherigen Betrachtungen. Sie sieht besser aus, aber Aussehen ist nicht alles.

Jetzt die Fragen...

1. Darf ich diese Jahresdauerlinie überhaupt für mein BHKW-Vorhaben benutzen oder sind diese Werte von der Realität weit entfernt?

2. Wie aussagekräftig ist der Maximalwert der Leistung (460 kW) bezogen auf die Leistungsfähigkeit der Bestandsanlage (2*335 kW Nennleistung)?

3. Die Trinkwassererwärmung erfolgt indirekt über die Bestandskessel in einem 550l-Tank. Ich habe jetzt angenommen, dass durchschnittlich 25 kW gebraucht werden um diesen zu erhitzen. Ist das realistisch?

Henrik:

In deiner Tabelle hast du den Anteil für Warmwasser für 8760 Stunden zu laufen. Warum hast du das gemacht? Es wird ja nicht ständig Warmwasser benötigt? Sollten da die Volllaststunden nicht niedriger ausfallen?

Welcher Hersteller am Ende in Frage kommst ist erstmal nicht so wichtig. Wichtig ist, dass ich zeige, dass ein BHKW mit bestimmten Kennwerten wirtschaftlich arbeiten kann. Dazu werden ich die einzelnen Kosten auch etwas höher ansetzen, damit ich die Sache nicht schön rechne.

Es ist so, dass ich die Berechnung an sich als Algorithmus selbst in einem Exceltool schon abgeschlossen. Jedoch bin ich auf Grund von falschen Annahmen von einer falschen Jahresdauerlinie ausgegangen. Bisher habe ich die Monatsverbrauchswerte nach VDI 2067 bereinigt (Verbrauch_Monat*Heizgradtage_Monat/Heizgradtage_Jahr) und diesen Wert einfach durch (Tage im Monat * 24) geteilt. Damit komme ich aber auf zu niedrige Leistungen, was ja auch klar ist, weil die Anlage ja nicht pausenlos auf Volllast fährt.

Ich habe auch ein bisschen mit den Wetterdaten der DIN 4710 herumprobiert, aber am Ende kam da auch kein "realistischer" Verlauf heraus.

Die Daten kann ich aber trotzdem mal loswerden:

Gasverbrauch im Jahr (H_o): 1057 MWh
Strom: 577 MWh

Da eine Grundlast an Strom von ca. 35 kW jeden Tag nötig ist gehe ich davon aus, dass ein BHKW im Bereich von 20 - 50 kW elektrisch ganz gut passen könnte.

Achja, was vielleicht noch wichtig ist. BHKW-Kennwerte (technische und wirtschaftliche Daten) habe ich von asue.de genommen.

Hallo KW Energie,
ich hätte diese Daten gerne, damit ich Anhand der Betriebsstunden der Bestandsanlage die möglichen Vollbenutzungsstunden der BHKWs, die ich vergleiche möchte, ablesen kann. Daraus möchte ich dann auch die Wirtschaftlichkeit ableiten.

Was wäre denn der bessere Weg? Ist es falsch über die Jahresdauerlinie wie hier bereits besprochen zu gehen?

Henrik, danke für den Link, ich werde mir das mal anschauen.

sehr schön, das sieht schon viel besser aus. Ich danke dir!

An die Daten vom Wetterdienst kommt man wahrscheinlich nur, indem man sie bezahlt, oder? Die Daten für Würzburg wären für mich interessanter. Mir stehen derzeit nur lokal gemessene Daten zur Verfügung, aber wahrscheinlich muss ich mich innerhalb der DWD-Daten bewegen, oder kann ich auch eigene Messungen einbeziehen?

Am Ende ist es ohnehin wahrscheinlich eine grobe Schätzung, da bauphysikalische Werte des Gebäudes ja nicht wirklich mit einfließen.

Mir fällt noch eine Frage ein. Ist das nicht ein Fehler bei der Einheitendimensionierung in Spalte G? Wie kommt man da auf kW? Steht da nicht ehr kWh/(K*d)?

Hallo Henrik,
wow vielen Dank. Die Datei werde ich mir mal zu Gemüte führen. Sind das Wetterdaten vom Deutschen Wetterdienst?