Beiträge von gunnar.kaestle

    Umfrage der Europäischen Kommission

    Deadline: bis heute abend (Freitag)


    Nachhaltiges Wachstum (sustainable growth) gibt es nicht. In der Medizin nennt man das "gutartiger Krebs". Robert Wadlow, der größte Mensch der Welt, litt daran. Er starb mit 22 Jahren. Mein Opa war ein kleiner Mann und wurde 99 Jahre alt.


    In einer begrenzten Umwelt kann es kein ungebremstes Wachstum geben, unabhängig ob es 50%, 5% oder 0,5% sind. Das führt sonst zu einem Überschießen und anschließendem Kollaps, wenn die Tragfähigkeit überschritten wird. Bitte macht bei der Umfrage mit.


    Gruß,
    Gunnar

    Die Karte hatte dem Vorteil, dass man die User im Umkreis von 50-100 km einfach heraussuchen konnte und für einen lokalen Stammtisch einladen konnte. Vor ein paar Jahren gab es zumindest hier in der Gegend ein paar Male ein "Harzer Kaffeekränzchen". Das war ein Samstagnachmittag, meist mit einer Besichtigung verbunden.


    Gruß,
    Gunnar

    Moin,


    Heute werde ich erst im Verlauf des späten Vormittags eintreffen.


    Zitat von Louis

    Alternativ oder zusätzlich können auch Workshops oder Vorträge stattfinden (Vorschläge bzw. Wünsche dazu gerne hier im Thema).

    Dazu kann ich ad hoc zwei Themen vorschlagen: etwas Technisches zum Thema Selbstregelung und etwas Energiepolitisches zum Thema Kollaps von komplexen Systemen und was die Erschöpfbarkeit von fossilen Brennstoffen damit zu tun hat (Discussion of the Logistic Growth Curve, S. 33).


    Gruß
    Gunnar

    ich möchte auch wieder teilnehmen. Ist für Samstagnachmittag bzw. Abend auch noch was gemeinsames vorgesehen, z. B. fachsimpeln und gemütliches Zusammensein.

    Am Freitag bin ich noch in Berlin beschäftigt, drum könnte ich erst spät abends eintreffen. Optionale Spass & Spiel Programmpunkte für den Samstagabend bzw. Sonntagmorgen würden die Attraktivität des Wochenendes deutlich erhöhen.


    Gruß,
    Gunnar

    Hallo Sailor,

    Richtig, KWK kann das grundsätzlich leisten. Aber die Idee, nahezu die gesamte Residuallast in KWK zu erzeugen (und ein Ziel von 60 GW KWK-Leistung bedeutet nichts anderes), halte ich für schwer realisierbar.

    Ich sehe das anders. Momentan haben wir 80 GW Maximallast, und bei den ganzen Elektrifizierungstrends im Rahmen der Sektorenkopplung glaube ich schon, dass die Leistungsspitze eher wachsen wird. Zudem ist die gesicherte installierte Leistung stets größer als die Maximallast, um auch mit ungeplanten Schwierigkeiten umgehen zu können. Die Leistungszunahme wird wohl trotz dem Smart Charging, was bei den E-Autos versprochen wird und netzdienlichen Wärmepumpen, die man einige Stunden mit einer Sperre versehen kann, passieren.


    Zudem ist ein Ziel etwas, das man heute anpeilt, um schonmal in die richtige Richtung zu laufen. Wenn sich im Laufe der kommenden Jahre das Ziel verschiebt, dann kann man mit einer neuen Zielvorgabe nachjustieren, vgl. mit dem Konzept des Regelkreises.

    Eine grobe Abschätzung der erwarteten Laufzeiten für unterschiedliche Leistungen kann man anhand einer Jahresdauerlinie machen. In einer Studie fand ich das angehängte Diagramm zur erwarteten JDL für die Residuallast (RL) im Jahr 2050 für verschiedene Szenarien.

    "In den illustrativen Szenarien variiert die jährliche Stromnachfrage zwischen 450 und 750 Terawattstunden. Zum Vergleich: Heute werden in Deutschland rund 600 Terawattstunden erzeugt." (S. 13) Aha. Welches Szenario deckt die Notwendigkeit ab, die heute 13,5 Exajoule = 3750 TWh Primärenergiebedarf durch effizientere Energieketten auf unter 2000 zu drücken, und dann mit WEA und PV auch eine Jahresernte von ca. 2000 TWh einzufahren?


    Wir haben alleine einen Jahreswärmebedarf von 800 TWh zum Heizen + WW und 400 TWh für Prozesswärme. Ja, dämmen hilft, aber bei einer Sanierungsrate unter 1% haben wir in 50 Jahren die Hälfte des Bestandes durch, wenn man optimistisch denkt. Der Neubau kommt auf 150-300 kWE - hier sollte man gleich Passivhausqualität anstreben, so dass man sich nur noch ums Warmwasser kümmern muss. Selbst wenn man also den Wärmebedarf im Sektor HH+GHD auf die Hälfte drückt, und davon die Hälfte mit Wärmepumpen (JAZ=4) erzeugt, sollte man den Rest mit KWK (blaue Wärme, d.h. niedriger PEF) und nicht mit Kesselwärme decken.

    Angenommen dass KWK-Anlagen mindestens 3000 Vollbetriebsstunden brauchen um wirtschaftlich betrieben werden zu können,

    Wie kommst Du auf diese Annahme? Zum einen sind 3000 Vollbenutzungsstunden pro Jahr und darüber nicht unüblich (vgl. mit der Anlage Matthes 2015, S. 5) und warum sollte es einen Betreiber stören, selbst nur 1500 Vbh pro Jahr zu laufen, wenn er nach 30.000 Stunden die Investitionsausgabe per KWKG wieder drin hat? Man muss natürlich dafür sorgen, dass das KWKG nicht sang- und klanglost verschwindet, sondern mit vernünpftigen Konditionen verlängert wird. Dafür dient z.B. diese Diskussion hier, um vorausschauend Argumente auszutauschen und die unzweifelhaften Pros herauszuarbeiten.

    Die restliche RL sollte besser in billigen Gasturbinen erzeugt werden, bei denen es nichts ausmacht, wenn sie nur ein paar hundert Stunden im Jahr laufen. Dass dabei mindestens 50% der eingesetzten Primärenergie über Dach gehen, macht m.E. kaum was aus, weil es sich hier nur um die letzten 10-20% der Residuallast-Arbeit handelt. Je nach Szenario würden die genannten 30-50 GW KWK-Leistung ausreichen, um 80-90% der Residuallast-Arbeit abzudecken.

    Offene Gasturbinen haben maximal 40% Wirkungsgrad, so z.B. die Siemens SGT5 8000H oder die Kawasaki GPB300D, d.h. es gehen 60% verloren. Die Kernfrage ist die, ab wann die effizientere KWK (mit höherem CAPEX) eingesetzt werden kann, und ab wann man es sich leisten kann, die teuer geernteten CO2-freien Brennstoffe (Biomasse oder auch regenerative synthetische Gase) nur ineffektiv zu verwerten. Man darf auch nicht vergessen: immer dann wenn eine KWK-Anlage nicht läuft, muss die Wärme irgendwie anders erzeugt werden. Im Spitzenlastkessel? Der hat eine ganz schlechte exergetische Effizienz. Ich halte es angesichts des eines sektorgekoppelten, CO2-freien Szenarios es nicht zu hoch gegriffen, heute (ca 2020) ein KWK-Leistungsziel für 2050 auf 60 GW anzustreben.

    Wohlgemerkt, diese Rechenweise setzt voraus, dass zukünftig sämtliche KWK-Anlagen ausschließlich entsprechend dem (Residual-)Strombedarf im Netz gesteuert werden. Bei modernen KWK-Großanlagen z.B. von Stadtwerken ist das technisch kein Problem, die werden teilweise heute schon so gefahren. [..] Und bei den KWK-Anlagen in der Industrie (aber auch z.B. bei Hochtemperatur-Brennstoffzellen!) ist eine solche Flexibilität m.E. überhaupt nicht gegeben, so dass die Schwankungen der Residuallast allein von den restlichen KWK-Anlagen aufgefangen werden müssten. Dass eine solche Flexibilität nur erreichbar ist, wenn die wirtschaftlichen Nachteile durch entsprechende Förderung oder flexible Tarifgestaltung (oder besser beides) aufgefangen werden, versteht sich von selbst.

    Die Flexibilität in der Industrie ist vor allem eine betriebswirtschaftliche Frage. Wenn man die Abgaben, Umlagen etc. anders gestaltet, dann werden die Anlagen auch ganz anders ökonomisch optimiert. Das ist kein prinzipielles Hindernis, welches uns die Physik in den Weg legt. Und wegen der Laständerungsgeschwindigkeit von HT-Brennstoffzellen ist mein Vorschlag erstmal abzuwarten, wie sich dieses Segment der Mikro-KWK entwickelt und wenn genügend Gelder damit verdient werden, dass F+E davon bezahlt werden kann, wird vielleicht auch der Lastgradient verbessert.

    Da sind wir doch gar nicht so weit auseinander. Ich gehe nur von einer anderen Restlastkurve aus, da ich vom Jetztzustand mit 3750 TWh Primärenergiebedarf durch Verringerung von Exergieverlusten auf ein anderes Basisszenario komme als die von Dir zitierte Studie, die fragt: "4.2 Wie könnte eine Stromversorgung mit 100 Prozent Erneuerbaren aussehen?" Ich denke nunmal nicht nur an den Elektrizitätssektor, sondern an die gesamte Energieversorgung, und da ist mein akademisches Bauchgefühl, dass wir in 30 Jahren nicht mit 450-750 TWh Elektroenergie auskommen, selbst wenn im Transportsektor auf verlustreiche Verbrennungskraftmaschinen verzichtet wird und der Wärmesektor sehr viel effizienter wird.


    Gruß,
    Gunnar

    Wo kämen wir auch hin, wenn plötzlich 1000nde Dachse und Vitovalor und... dazukommen würden. Die armen Kohlekraftwerke...


    Wir haben ca. 40 Mio Wohneinheiten in Deutschland, die sich auf etwa 20 Mio Häuser verteilen, d.h. daher klingt die Statistik überzeugend, dass rund 20 Mio Wärmeerzeuger im Bestand sind. Wenn man nun ein Viertel davon mit Wärmenetzen versorgt und bei Wärmepumpen (vor allem in gut gedämmten Neubau - bis zu 300.000 WE/p.a.) ebenfalls 5 Mio WE anpeilt, dann bleiben 10 Mio Gasheizungen übrig. Sofern man diese durch stromerzeugende Heizungen ersetzt, die pro WE rund durchschnittlich 1 kW elektrische Leistung liefern, macht das mit dieser Milchmädchenrechnung eine installierte Leistung von 20 GW.


    20 GW haben oder nicht haben ist im Fall einer kalten Dunkelflaute (kalt bedeutet hohe Last und bei Hochdruckwetterlage auch wenig Wind, PV liefert im Winter wenig und nachts erst recht nichts) nicht kriegsentscheidend, aber es gibt einen ordentlichen Sicherheitpuffer. Und wenn man heute schon mit Brennstoffzellen 60% elektrischen Wirkungsgrad hinbekommt, dann muss man sich sicherlich für 2050 nicht schlechter rechnen und auch die dezentrale KWK braucht sich hinter der großen KWK nicht verstecken. Das einzige, was man noch braucht, ist ein PV-Wunder (International Technology Roadmap for Photovoltaic, Bild 1+2), das die Kosten durch Massenproduktion auf ein Fünftel senkt.


    Gruß,
    Gunnar

    Mir geht es hier nicht ums Prinzip. Ich habe einfach ein Platzproblem mit meinem Schaltschrank und müsste wegen diesem einen Zähler einen riesen Aufwand betreiben und Geld in die Hand nehmen, um das zu realisieren.

    Ich kann mich noch an eine Veranstaltung im Hause Viessmann erinnern, dabei ging es noch um die Details zum internen Zähler (insbesondere beim Stirling-BHKW) und wie das in der VDE-AR-N 4105:2011-08 geregelt werden sollte. Das war also vor der Finalisierung der Endfassung und ist einige Tage her. Damals konnte man von der Normenseite das so formulieren, dass ein integrierter Zähler normativ zulässig ist.


    Zitat von Hans_Dampf

    Grundsätzlich hat der Netzbetreiber Recht, ist leider so und macht bei uns auch immer Höllenspaß.

    Was hat sich seit 2011 geändert, dass der Netzbetreiber / Messstellenbetreiber diesen praktischen Weg eines geeichten, eingebauten Erzeugungszählers nicht mehr geht? Will der einem Krümel in den Käs streuen, weil er das Messstellenbetriebsgesetz kann?


    § 3 Messstellenbetrieb
    (3) Der Messstellenbetreiber hat einen Anspruch auf den Einbau von in seinem Eigentum stehenden Messeinrichtungen, modernen Messeinrichtungen, Messsystemen oder intelligenten Messsystemen.

    Gibt es auch Messstellenbetreiber, die einem den eingebauten Zähler abkaufen bzw. pachten, bzw. bereit sind diesen kostenfrei zu nutzen? Kann das "hat Anspruch auf" auch missbräuchlich genutzt werden?


    Gruß,
    Gunnar

    Hallo,


    in der Vergangenheit hatten wir verschiedene KWK-Ausbauziele, die im KWK-Gesetz genannt wurden.
    - zuerst gab es ein Ausbauziel, dass die CO2-Einsparung als Wert anvisierte,
    - dann gab es ein relatives Ziel: KWK-Anteil von 25% an der Stromerzeugung
    (eigentlich: Erzeugung elektrischer Energie, da elektrischer Strom in Ampere gemessen wird),
    - und seit der letzten KWKG-Novelle stehen dort absolute Zahlen drin: 110 TWh für 2020 (bzw. 120 TWh).



    Anbei findet ihr zu den Ausbauzielen eine Graphik, die diese verschiedenen Zieldefinitionen auf einen Nenner bringt. Angesichts der letzten KWK-Statistik (Tabelle 1) könnte man der Annahme folgen, dass das KWK-Ziel erreicht sei und man deswegen keine weiteren Unterstützungsmaßnahmen braucht. Daher sei hier ergänzt, dass die Bilanzierung der KWK-Wärme (und damit die Entscheidung ob KWK-Strom oder Kondensationsstrom vorliegt) in dem Artikel der AG Energiebilanzen eine andere ist, als man sie bei der Festlegung der KWK-Ziele vor Augen hatte. Daher muss dieser Effekt rausgerechnet werden. Weiterhin darf nicht vergessen werden, dass der Sprung in der Gasverstromung von 2015 auf 2016 um knapp 10 TWh nicht nur durch einen besseren Spark-Spread sondern vor allem durch die Bestandsförderung von Gas-Heizkraftwerken zu erklären ist. Dieser Mechanismus wird Ende 2019 auslaufen.


    Ich möchte an dieser Stelle die Diskussion um verwässerte oder ambitionierte KWK-Ziele anfangen.


    Im Vision-2050-Video von COGEN Europe (2:30 min) wird davon gesprochen, dass 2050 für die Erzeugung von thermischer und elektrischer Energie aus Brennstoffen ("thermally generated electricty and heat") KWK bevorzugt werden sollte. Das geht einher mit den Erkenntnissen der FhG-IFAM-Studie, die von rund einer Verdopplung der KWK-Leistung ausgeht, beim Rückgang der Laufzeiten aufgrund geringerer Laufzeiten durch nicht-disponible EE-Anlagen, die Wind- und Sonnenenergie ernten.


    Sollten wir uns nicht auch dafür aussprechen, ein Leistungsziel im Gesetz zu verankern? Es ist klar, dass bei weiterem Ausbau der erneuerbaren Energien die generierten regenerativen TWh zunehmen, aber für die kalte Dunkelflaute und sonstige Tage mit positiver Restlast (= Last - Wind - Solar) brauchen wir disponible Erzeugungsanlagen und das kann KWK leisten.


    Gemäß der AGEB-Statistik erzeugt die KWK in der allgemeinen Versorgung seit knapp 10 Jahren rund 50 TWh elektrisch und knapp 100 TWh thermisch. Die Industrie-KWK wuchs von 25 TWh auf 35 TWh elektrisch und von 80 auf 90 TWh thermisch. Die kleine KWK unter 1 MW konnte sich auf 30 TWh elektrisch und 40 TWh thermisch verdoppeln. Mini-KWK bis 50 kW ist (noch) vergleichsweise klein (vgl. mit der BAFA-Statistik) und baut um die 60 MW pro Jahr zu. Dennoch ist angesichts der Verbreitung von Öl- und Gaskessel nach wie vor ein Riesenpotential vorhanden (siehe Absatz neuer Wärmeerzeuger nach Jahren und Bestandstatistik), das ohne Mini-KWK gar nicht abzudecken ist. Bekanntlicherweise liegt nicht überall Fernwärme und auch Wärmepumpen sind nicht für jedes Bestandsgebäude (20 Mio E+MFH bei 40 Mio Wohneinheiten) geeignet.


    Momentan haben wir in DE rund 30 GW-KWK-Leistung installiert. Warum sollten wir nicht 60 GW für 2050 anstreben? Das sind noch über 30 Jahre Zeit, und bei einer Lebensdauer von 20 Jahren kann man sich immer noch überlegen, wie die Ersatzinvestition aussieht. Aber die exergetischen Verluste, die wir in Kauf nehmen, wenn wir Brennstoff in warmes Wasser wandeln, sind enorm. Hier sollten wir schon heute was tun und nicht auf St. Nimmerlein warten.


    Gruß,
    Gunnar

    Theoretisch sagt man ja, man soll nach Grundlast dimensionieren. Manche behaupten, dass man TWW Heizlast dazu als Grundlast nehmen kann, da TWW das ganze Jahr über auf Temperatur gehalten werden muss, um Legionellen zu vermeiden.also 70kw BHKW + 130kW Spitzenlastkessel?!

    Das BHKW läuft finanziell am besten im stromoptimierten, wärmegedeckeltem Betrieb. Das bedeutet, dass man es - wenn möglich - zur Deckung des eigenen Strombedarfs einsetzt und mit einem großem Wärmespeicher ausstattet, um die Lieferung elektrischer Energie von der Wärmeenergie zeitlich zu trennen.


    Daher würde ich Dir ganz dringend empfehlen, auch die elektrische Last mal anzuschauen. Entweder du nimmt Dir selbst ausgedachte Profile (sind das wirklich nur 8 Personen in dem Pflegeheim - das wäre etwas wenig für die große Hütte von 2600 m²). Wenn Du die Untersuchung in Zusammenhang mit einem Betreiber von Pflegeheimen machst, dann sollte der von einem Nachbarhaus hochrechnen können und auf Anfrage liefert jeder Netzbetreiber die RLM-Daten mit 1/4h Werten.



    Das BHKW würde ich erstmal auf die Dauerlinie der elektrischen Last auslegen und dann in einem zweiten Optimierungsschritt schauen, ob auch die thermische Last passt. Wenn nach deutschem KWKG gebaut wird, dann gilt die alte Regel nicht, dass nur ein BHKW mit > 6000h ein gutes BHKW ist. Dank dem KWK-Zuschlag finanziert sich das Gerät jedenfalls im Leistungsbereich von Pflegeheimen fast von alleine. Somit muss man nicht auf eine kurze Kapitalrücklaufzeit achten, da sich über die 30 kh bzw. 60 kh der Kapitalrücklauf schon von alleine einstellt. Man sollte allerdings darauf achten, dass man sich bei einer großzügigen Auslegung keine betrieblichen Malaisen einfängt, wie z.B. häufiges Takten - dafür der Hinweis auf den Wärmespeicher, der nicht nur einige Viertelstunden puffern soll, sondern wenn möglich mehrere Stunden Betrieb zulässt, auch wenn die Wärmeabnahme gerade klein ist.

    Das virtuelle Heizkraftwerk als realer Cluster stromerzeugenderHeizungen –
    Ein neuer Ansatz zur netzlastkorrelierten Einspeisungins Niederspannungsnet


    Zur Koordinierung steuerbarer Kleinsteinspeiser wird am Beispiel der Mikro-Kraft-Wärme-Kopplung (μKWK)die Spannungsführung vorgeschlagen. Dieses erlaubt die netzlastkorrelierte Stromproduktion zu Grenzkostennahe Null, da auf eine direkte leittechnische Anbindung verzichtet wird.


    Große virtuelle Kraftwerke auf Niederspannungsebene könnten als Folge fortschreitender Innovationen im Bereich der Heiztechnik entstehen. Betrachtet man die Produktlebenszyklen von Niedertemperaturkesseln und Brennwertgeräten [14], so hat die stromerzeugende Heizung die Chance, in zwanzig Jahren die vorherrschende Wärmequelle der Hausenergieversorgung zu werden (siehe Bild 6).

    Systemdienstleistungen fürs Netz (Spannungs- und Frequenzhaltung) durch DEA sind eine feine Sache, die wir brauchen, um das Energieversorgungssystem noch weiter zu dezentralisieren, aber leider gibt es dafür kaum einen finanziellen Anreiz. Daher ist es umso wichtiger, sich um die Vermarktung der beiden primären Produkte zu kümmern: Stromoptimierung (manchmal auch als Null-Bezugsregelung bezeichnet) und eine gute thermische Integration mit niedrigen Rücklauftemperaturen und reichlich Wärmespeicher, damit die Stromoptimierung um so besser geht. Das bezeichnet man auch als Flex-KWK.


    Gruß,
    Gunnar

    DSGVO schreibt für personenbezogene Daten vor das sie verschlüsselt übermittelt werden müssen. Emailadressen sind personenbezogen, registrieren im Forum nur über Angabe einer Emailadresse möglich - Verschlüsselung daher zwingend.

    Betrifft die Verschüsselung personenbezogener Daten nur die Übermittelung per HTTPS zum Server (was bei Login-Versuchen, wo ein geheimes Kennwort ausgetauscht wird, unzweifelhaft sinnvoll ist) oder auch die Aufbewahrung auf dem EDV-System?

    Ich fand es trotzdem lästig, dass man beim Aufruf der URL http://www.bhkw-forum.de erstmal eine Fehlermeldung erhalten hat und möchte noch mal für den Quick-Fix meinen Dank ausprechen, indem nun eine Autoumleitung auf den verschlüsselten Link https://bhkw-forum.de/ keine Laufkundschaft mehr verschreckt.


    Es mögen zwar mehr BHKW-Freunde angemeldet sein, aber ich habe den Eindruck, dass früher hier mehr aktive Poster unterwegs war. Wenn nun die alten Hasen etwas müde werden (dazu zähle ich mich auch), dann sollte man es neuem und frischem Blut so einfach wie möglich machen, hier heimisch zu werden.


    Gruß,
    Gunnar

    Zitat von Lui

    Der aufgrund der Insolvenz seiner Nuklearsparte finanziell stark angeschlagene Toshiba-Konzern hat jedoch die Fertigung neuer Erdgas-Brennstoffzellen kürzlich überraschend einstellen müssen.

    Uuups, haben die die Fertigung wirklich dicht gemacht, oder den Krempel an wen anders verkauft? Nach der Insolvenz von Ceramic Fuel Cells Ltd hat ja Gott sei Dank SolidPower den Laden übernommen, und darf damit sich nun mit der Markteinführung rumplagen und die Kinderkrankheiten beheben. Es wäre m.E. sehr schade, wenn das Toshiba Know-How verloren geht und der Markt auf einen Anbieter verzichten muss.


    Es sieht ja so aus, als hätten Sie das Thema noch nicht ganz ad acta gelegt, da sie ja immer noch mit der "Pure Hydrogen Fuell Cell" weiter machen. Das lässt mich auf folgende Optionen schließen:


    - mit dem eigenem Reformer war man generell unzufrieden und hat es im Zuge des finanziellen Nukleardebakels zum Anlass genommen, bei der PEFC auf Erdgasbasis den Mitbewerbern den Vortritt zu lassen. Oder:
    - das Szenario "Kunde droht mit Auftrag" inclusive Gewährleistungsanprüchen und After-Sales-Heck-Meck war den Verantwortlichen momentan ein zu großes Risiko, aber man möchte mit einer F+E+Demonstration Abteilung nach wie vor am Ball bleiben.


    Gruß,
    Gunnar

    2.) Die Brennstoffzelle von Dachs gibt es nicht mehr (Aussage meines lokalen Dachs Vertriebs). Anscheinend sind die wieder von der Brennstoffzelle runter und bringen einen weiteren kleineren Sterlingmotor raus.

    Auf der Senertec-Homepage findet man die InnoGen-BZ aber immer noch, mit der Möglichkeit, einen Beratungstermin anzufordern. Das Gerät scheint also noch im Vertrieb zu sein.


    Langfristig wird im Nano-Segment der KWK die Brennstoffzelle sicherlich den Stirling und ggf. auch den Verbrennungsmotor ablösen. Dazu muss aber zuerst noch die Dauerfestigkeit nachgewiesen werden (Stack soll nicht allzu regelmäßig wegen Degeneration getauscht werden) und die Kosten müssen runter. Dazu hilft, wenn alle Ersatzinvestitionen brav Brennstoffzellen kaufen statt einfach nur einen neuen Brennwertkessel zu installieren: wenn die Stückzahlen raufgehen, können die Hersteller auch in höher automatisierte Fertigungsanlagen mit geringeren variablen Kosten investieren.


    Das ist nicht nur eine Frage des exergetischen Gesamtwirkungsgrades, sondern auch der Wartungskosten. Aufgrund der Schmierung und der Zündkerzen als Verbrauchtsgut im Verbrennungsmotor sind hier keine bahnbrechenden Verbesserungen zu erwarten. Der Stirlingmotor hat aufgrund der externen Verbrennung Vorteile, aber noch genügend Kinderkrankheiten.


    Gruß,
    Gunnar

    Sind die Einsparungen an Energie tatsächlich realistisch?

    Nein, Energieeinsparungen sind ganz und gar unrealistisch, weil der Energieerhaltungssatz besagt, dass man Energie nicht verschwenden kann. Da sich Energie in Exergie und Anergie aufteilt und die Anergie der nutzlose Teil ist während Exergie die technische ArbeitsfähigkeitZoran Rant) beschreibt, kann man nur die Exergie verschwenden und somit Exergieeinsparungen realisieren.


    Die sind durch KWK aber ganz beträchtlich, weil ein einfacher Kessel - selbst mit 100% Brennwertwirkungsgrad - eine Exergievernichtungsmaschine ist, sofern nur warmes Wasser erzeugt wird (und nicht etwa Hochtemperaturwärme für die Industrie). Beispiel: der exergetische Wert von 60°C warmen Wasser ist bei einer Umgebungstemperatur von 0°C im Winter

    • η_c(60°C) = 1-273/(273+60) = 0,18

    Damit haben wir eine Exergieverschwendung von über 80%, wenn wir in einem Gaskessel Wasser erhitzen und das über einen Dreiwegemischer auch noch auf 60°C runtermischen. Bei KWK sieht die exergetische Effizienz schon viel besser aus, bei der Mini-KWK nehme ich immer runde Zahlen von η_el = 30% und η_th = 60%. Der exergetische Wirkungsgrad liegt also bei dem obigen Mini-BHKW bei

    • η_x = η_el + (η_c(T) * η_th) = 0,3 + 0,18 * 0,6 = 0,408

    Somit sind die Exergieverluste reduziert und die exergetische Effizienz wurde verdoppelt. Man könnte auch hier in die Vollen greifen und eine Hochtemperaturbrennstoffzelle wie die von solidpower nehmen und mit η_el = 60% und η_th = 25% rechnen:

    • η_x = η_el + (η_c(T) * η_th) = 0,6 + 0,18 * 0,25 = 0,645

    Schick, nicht wahr? Damit braucht sich selbst die Mikro-KWK (bis 10 kW) nicht hinter großen GuD-Kraftwerken verstecken, die auch ein gute Exergieeffizienz zeigen.


    Gruß,
    Gunnar

    Hallo Solarcampus,

    Der Motor macht 40-50.000 Stunden. Bei uns war der Totalausfall bereits bei 15.000 Stunden.

    Zur Überschlagsrechnung der Wirtschaftlichkeit:
    η_el_KWK: 30 % elektrischer Wirkungsgrad des BHKWs
    η_th_KWK: 60 % thermischer Wirkungsgrad des BHKWs


    bei Annahme eines Kesselwirkungsgrades von η_th_ref: 90%


    differentieller Wirkungsgrad (Output an elektrischer Energie pro Mehrbedarf an Gas) der Stromerzeugung (der differentielle Wirkungsgrad ist als Teil der Restwertmethode vom Ansatz her physikalischer Unfug, besser ist die exergetische Carnot-Methode, aber für ökonomische Zwecke reicht es):


    Output elektrisch / (Input Gas BHKW - eingespartes Gas im Kessel zur Erzeugung der KWK-Wärme)
    = η_el_KWK / (1 - η_th_KWK/η_th_ref) = 0,30 / (1 - 0,6/0,9) = 0,3 / (1-2/3) = 0,3 / 1/3 = 0,3*3 = 0,9


    Anmerkung: Ganz allgemein kann man sagen, dass der differentielle Wirkungsgrad der Stromerzeugung im BHKW (sofern der Gesamtwirkungsgrad dem thermischen Wirkungsgrad des Referenzkessels entspricht, d.h. η_el_KWK + η_th_KWK = η_th_ref) gleich diesem Kesselwirkungsgrad bzw. dem Gesamtwirkungsgrad des BHKW ist.


    η_el_diff = η_el_KWK / (1 - η_th_KWK/η_th_ref) [Kesselwirkungsgrad einsetzen]
    = η_el_KWK / (1 - η_th_KWK/ (η_el_KWK + η_th_KWK)) [1 im Nenner auflösen]
    = η_el_KWK / ((η_el_KWK + η_th_KWK)/(η_el_KWK + η_th_KWK) - η_th_KWK/ (η_el_KWK + η_th_KWK)) [Nenner ausrechnen]
    = η_el_KWK / ((η_el_KWK + η_th_KWK - η_th_KWK) / (η_el_KWK + η_th_KWK)) [el+th-th zusammenzählen]
    = η_el_KWK / ((η_el_KWK) / (η_el_KWK + η_th_KWK)) [el kürzen und doppelten Bruch auflösen]
    = η_el_KWK + η_th_KWK


    Somit kann man bei angenommenen 5 ct/kWh fürs Gas, Brennstoffkosten der Stromerzeugung von 5,5 ct/kWh annehmen. Bei angenommenen Vollwartungskosten in Höhe von 4,5 ct/kWh_el sind das also rund 10 ct/kWh. Wenn das EC Power Modul mit 15 kW läuft, hat man also bei angenommenen 25 ct/kWh Bezugstarif also 15 ct/kWh Einsparungen oder 15 kW * 15 ct/kWh = 2,25 €/h.


    2,25 €/h *15 kh sind 33.750 €, dazu kommen noch die KWK-Zuschläge aus dem KWKG und die Energiesteuereinsparungen auf das Gas als Brennstoff. Wenn du nach dem KWKG 2012 installiert hast, sollten das 5,41 ct/kWh gewesen sein, also nach mal 12 k€ oben drauf. Wie groß waren die Energiesteuerrückerstattungen bei Dir und wann war das Inbetriebnahmedatum?


    Ich finde, man darf sich nicht beschweren, wenn nach 3-4 Jahren schon 2/3 der Investition abbezahlt sind. Das Beispiel hier zeigt mal wieder, wie wichtig es ist, die Wartung ernst zu nehmen und auf eine sorgfältige Durchführung zu achten.


    Gruß,
    Gunnar