Beiträge von gunnar.kaestle

    Moin,


    ich weiss nicht, ob es ursächlich mit dem Update zusammenhängt, aber seit einiger Zeit hat mein Firefox 78.11.0esr auf OS X El Capitan Version 10.11.6 (15G22010) ein Problem mit der Anzeige von Textelementen zu haben. Da man die Texte per copy & paste oder sonstwie noch markieren und in eine Textverarbeitung schieben kann, habe ich die Vermutung, dass der Inhalt da ist, aber die Farbdarstellung bei vielen Buchstaben gleich ist wie der Hintergrund.


    Tritt das Problem bei anderen hier mitlesenden unter Firefox auch auf? Der W3C-Validator https://validator.w3.org/nu/?d…2F%2Fwww.bhkw-forum.de%2F spuckt nur 6 Warnmeldungen aus, aber keine Fehlermeldung - das sollte also alles passen.


    Gruß,

    Gunnar

    Moin,


    Terminologisch muss man unterscheiden zwischen Instandhaltung und Instandsetzung.

    Das erste würde ich Synonym mit Regelwartung beschreiben, das zweite mit einer Reparatur nach einem Schaden.

    Zitat

    Aufteilung auf Strom und Wärme nach der Exergie-Methode von gunnar.kaestle : Die technisch korrekte Methode, nur leider komplex zu ermitteln und wenig bekannt. Hier wird der erzeugte Strom deutlich höher bewertet als die Wärme.

    Danke für das Lob, aber die Carnot-Methode ist nicht von mir, ich finde sie nur gut, weil sie sowohl den ersten wie auch zweiten Hauptsatz der Thermodynamik beachtet und nicht im Widerspruch steht zu den Regeln der Physik. Daher preise ich regelmäß die exergetische Aufteilung an: Rationem substitutionis esse delendam! (Die Restwert-Methode ist sowohl mathematisch wie auch physikalisch falsch, das sieht man schon am Nulldurchgang, der den Schluss zuließe (negativer PEF) dass man etwas spare, indem man zum Fenster herausheizt (vgl. mit dem Bild in: The Carnot-Method for the Allocation of Input Factors on Multiple Energetic Co-Products, S. 6).


    Aber kompliziert ist sie wirklich nicht. Das ist ganz einfach gesagt eine Aufteilungsmethode, wie man sie bei Nebenkostenaufteilungen auch kennt, z.B. dass man im MFH mehrere Parteien nach einem Schlüssel belastet (Quadratmeter, Wasserverbrauch, Personen im Haushalt, etc.), auch als Äquivalenzziffermethode bekannt. Der Schlüsselgröße ist bei der Carnot-Methode die Exergie des Outputs, d.h. bis auf den Wärmestrom wird alles mit 1 multipliziert, und die Wärme wird mit dem Carnot-Faktor "abdiskontiert", weil dieser die technische Arbeitsfähigkeit beschreibt.


    Gruß,

    Gunnar

    Effiziente Energiesysteme sind auch in einer regenerativen Zukunft wichtig. Momentan schaut fast jeder nur auf die CO2-Emissionen, und leider ist es so, dass KWK um so mehr CO2 einspart, je THG-intensiver der Brennstoff ist. Der Spareffekt ist bei Kohle-KWK am größten, dann kommt Gas-KWK und bei regenerativen Speichergasen spart man durch eine höhere Effizienz der Energiewandlung nichts mehr ein.


    Es sind zwei verschiedene Paar Schuhe: das eine sind die THG-Emissionen, das andere ist die Primärenergieintensität, d.h. die exergetische Effizienz der Energiewandlung hin zur final benötigten Nutzenergie. Beide Parameter sind wichtig und man sollte sie nicht verwechseln oder ggf. miteinander verrechnen. In 2050 wird die Energiewende geschafft sein, d.h. wir sind dann sowieso CO2-neutral, aber die exergetische Effizienz der Energiewandlung ist nach wie vor relevant.


    Die Eingangsfolien zur effizienten Sektorenkopplung (Ein Beispielszenario für 2050, S. 3ff) habe ich mit dem folgenden Hintergrund skaliert:

    - 400 GW Wind (onshore) -> 800 TWh Jahresernte (wobei Wind an Land etwa im Leistungsverhältnis 1:2 eingetauscht werden kann zu Wind auf See)

    - 400 GW Wind (offshore) -> 400 THW Jahresernte (beim Mix PV zu Wind im Leistungsverhältnis 1:1 werden die saisonalen Schwankungen in etwa kompensiert (vgl. mit der fouriertransformierten Restlast), d.h. man braucht nur wenig Energiespeicherkapazität im Spektralbereich von Ein-Jahres-Schwankungen. Solche Speicher mit einem Speicherzyklus pro Jahr müssen sehr günstig sein, weil selbst mit einer Lebensdauer von 60-100 Jahren dies bedeutet, dass sie nur 60 bis 100 mal eingesetzt werden. Daher sind hier Gasspeicher (Erdgaskavernen kosten ca. 1 € pro Normkubikmeter Inhalt, d.h. bei methanreichen Gasen sind das 0,1 €/kWh pro kWh Exergieinhalt im Vorteil gegenüber Batteriespeichern (ca 100 €/kWh, bei 20% Lernrate).


    Heute haben wir einen Primärenergieverbrauch von 3600 TWh. Wenn es gelingt diese auf die Hälfte zu drücken, dann müssen immer noch 1800 TWh in Deutschland zur Verfügung gestellt werden. Wenn man schon wie oben von einer Verdopplung des Elektrizitätssektors auf 1200 TWh ausgeht, dann fehlen noch 600 TWh - wahrscheinlich sind das dann Importe regenerativer Gase.


    Gruß,

    Gunnar

    Und mein BG-10 wird von der App nicht unterstützt.

    Wichtig wäre wohl eher, das das Gerät auf die S0-Schnittstelle vom abrechnungsrelevanten Zählpunkt reagiert. Wer will denn 1,5 kW von Hand Leistungsvorgaben machen? Das ist doch nur etwas für Spielkinder, die sich noch mit der Technik vertraut machen.


    Kann sich noch jemand and die VorVorwählnumern erinnern? Die gibt es immer noch, aber Pauschaltarif sind attraktiver, weil pflegeleichter.


    Gruß,

    Gunnar


    Es wird demnächst noch durch eine Fachfirma die Warmwasserbereitung umgebaut, das scheint in dem System "ew Energy" eher suboptimal gelöst wenn man WW-Zirkulation dran hat. Die Buderus Therme läuft dann mit voller Leistung was völlig unnötig ist, Grund ist u.a. die Lage der Tauchhülsen. Ich vertraue jetzt mal den Experten, wichtig ist mir das es effizient läuft und das ist aktuell leider nicht der Fall.


    Gruß,

    Gunnar


    warum dein Heizungskreislauf durch den Speicher läuft?

    Rezept für gequirlte Scheisse?


    Speicher bindet man in der Regel so ein, dass vorher die Massenströme sich ausgleichen und nur noch die Bilanz durch den Speicher läuft. Je kleiner die Strömungsgeschwindigkeit im Speicher, desto geringer die Turbulenzen und damit die Durchmischen (= Exergieverluste durch Durchmischen von eher kalten mit eher heissen Zonen, indem sich die Entropie des Gesamtsystems erhöht). Daher legt man mehrere Wärmeerzeuger und Abnehmer auf eine Sammelschöne (engl. Busbar nennt es der Stromer und auch in Kraftwerk gibt es Dampfsammelschienen), und das Ende der Sammelschiene verbindet man mit dem Speicher.


    Bei Großspeichern im Fernwärmebereich von mehreren 10.000 m³ ist das wichtigste Element das Einlaufteller (oben und unten, je nach Fließrichtung). Die sind so konstruiert, dass sie mit fast laminarer Strömung so gut wie keine Turbulenzen verursachen und daher aufgrund des Dichtunterschieds eine stabile Schichtung hinbekommen. Bei Schichtenspeichern in klein behilft man sich mit einem internen Verteilmechanismus wie z.B. einem Steigrohr, das Fluide unterschiedlicher Temperatur an der richtigen Stelle rauslässt.


    Gruß,

    Gunnar

    Hi Tom,


    Warum glaubst Du, dass es wichtig ist, dass ein Gewitter wütete? Sind ein paar Blitze in der Nähe eingeschlagen? Dann könnte man meinen, dass die Kiste nicht richtig funkentstört ist. Hast Du nachgemessen, ob auch wirklich die Abgastemperatur anstieg, oder vermutest Du, dass es ggf. nur ein Computerfehler war?


    Gruß,

    Gunnar

    Die Wirtschaft läuft bei uns einfach nicht nach Plan und die Menschen können sich eine nachhaltige Anlage schlicht und einfach nicht leisten.

    Warum läufft die Wirtschaft nicht nach Plan? Der Dokumentarfilm Oeconomia von Carmen Losmann beschreibt einen zentralen Mechanismus (siehe Besprechung). Wirtschaftliche Aktivität kann man entweder als Summe aller Güter und Dienstleistungen (BIP) messen, die gegen Geldleistung geliefert wurden, oder über den Gegenstrom des Geldflusses, also Geldmenge mal Zirkulationshäufigkeit. Weil die Umlaufgeschwindigkeit des Geldes eher gleichbleibend ist, muss man also die Nettokreditaufnahme stärken, damit die Menge des Geldumlaufes zunehmen kann.


    Die Frage ist nur, ob das besser Privatleute sein sollten, z.B. für Hypothekenkredite und langlebige Konsumgüter und, oder ob der Staat die Kreditsumme für Infrastrukturprojekte expandiert. Letzterer hätte den Vorteil, mit besserer Bonität niedrigere Zinsen nutzen zu können. Zinsen bestimmen ja den Anteil des Geldflusses, der zur Entlohnung an die Reichen und Superreichen fließt, welche direkt oder indirekt über Banken die Einnahmen aus der Kreditvergabe einstreichen.


    Ist es nicht so, dass bei Zinsen um 0% der Einfluss der oberen Zehntausend schwindet?


    Gruß,

    Gunnar


    Solange eine PV-Anlage, neue Heizung oder jede andere energetisch sinnvolle Anlage unter dem Gesichtspunkt der Rentabilität und Förderung angeschafft wird, wird es für unsere Umweltentlastung nicht so vorangehen, wie es notwedig wäre. Ich bin der Auffassung, dass Investitionen auch sinnvoll sind, wenn sie sich nur ökologisch armortisieren.

    Dafür gibt es einen Trick, indem man in die betriebswirtschaftliche Rechnung die externen Kosten durch eine Abgabe oder Steuer einbezieht. Wir dürfen heute schon unsere Energiesteuern in gewissen Rahmen, den die EU vorgibt frei gestalten. Daher ist es uns erlaubt, die Energiesteuern auf Energieprodukte mit einer Energiekomponente plus einer Komponente für die CO2-Intensität so auszugestalten, dass eine gewünschte Lenkungswirkung erzielt.


    Gruß,

    Gunnar

    aktuelle Diskussion um die Klimaziele

    Dennis Meadows sagte in einem Interview: "Wir sehen den [menschgemachten] Klimawandel nicht als Problem an. Es ist ein Symptom." Damit hat er imho Recht. Klimawandel ist nur eine Folge des Wachstumsdrucks der Menschheit, auch wenn die Nutzung fossiler Energien auch bei kleinerer Bevölkerungszahl oder geringerem Pro-Kopf-Verbrauch uns irgendwann auf die Füße gefallen wäre. Aber die Gefahr beim Klimawandel ist doch die Geschwindigkeit mir der dieser geschieht.


    Im Zeitalter des Anthropozän kann vieles als Symptom einer planetaren Infektion interpretiert werden "Ich habe Homo Sapiens. – Keine Angst, das geht vorrüber." Allerdings sehe ich persönlich den Klimawandel im Rahmen der vielen anderen Symptome des unbegrenzten Wachstums nur eines von viele Symptomen, wobei andere uns noch schneller auf die Füße fallen könne. Hier erklärt Colin Campbell den Zusammenhang zwischen Finanzwirtschaft und Realwirtschaft: Die Sicherheit für die Kreditvergabe von heute ist das Wachstum von morgen. Er stellt fest, dass das Wachstum aber nicht vom Geld getrieben wurde, sondern es war die billige Energie, die die Räder drehte und alles antrieb. Dies wird von Wirtschaftsphysikern bestätigt, wie z.B. Kümmel oder Ayres.


    Wenn nun das Finanzsystem zusammenklappt, dann haben wir ganz andere Probleme als den Klimawandel, die unmittelbar uns auf die Füße fallen. Man darf nicht vergessen, dass es in DE nur 10 Jahre vom Beginn der Weltwirtschaftskrise bis zum Start des zweiten Weltkrieges gedauert hat, weil die Leute mit ihrer Situation unzufrieden waren und dann Rattenfängern hinterhergelaufen sind, die einem das Blaue vom Himmel versprachen.


    Das vergleiche ich gerne plakativ mit der Möglichkeit zu verbluten oder zu verhungern. Ja, verhungern ist nicht gut, aber wenn man in der Wildnis verschütt gegangen ist, und hungrig ist, dann sollte man sich zuerst um eine mäßig tropfende Verletzung kümmern, bevor man als Jäger und Sammler aktiv wird.


    Gruß,

    Gunnar


    Ich denke Brennstoffzellen sollten nicht als endgültige Lösung, sondern als eine Überbrückung zu einer neuen Technologie verstanden werden.

    Brennstoffzellen sind der nächste Schritt in der effizienten Nutzung von Brennstoffen zur Energieversorgung. Die exergetische Effizienz ist besser als (im kleinen Leistungsbereich von wenigen kW) als die von Verbrennungsmotoren (ca 25-30 % elektrische Effizienz + 50-60% thermischer Wirkungsgrad bei Temperaturen von 80-90°C, d.h. Carnot-Faktor von 0,20-0,25). Ich sehe die Brennstoffzelle nicht als temporäre Brückenlösung, sondern als Option dauerhaft in der dezentralen Energieversorgung eingebunden zu werden. Es ist der Brennstoff (heute Erdgas), der die Übergangslöstung darstellt, nicht der Energiewandler.


    Gruß,

    Gunnar

    Hallo,


    weil nach wie vor rund 15% des in Deutschland verbrauchten Mineralöls im Wärmesektor verheizt werden, will ich an dieser Stelle auch noch mal dafür plädieren, sich für eine alternative Heiztechnik zu entscheiden. Wer also noch einen Heizölkessel hat, sollte darüber nachdenken, diesen durch etwas besseres zu ersetzen. BHKW gibt es ja neben einem Erdgasbetrieb auch mit Flüssiggas, und der Anschluss an die Gasleitung ist angesichts der Klimadebatte auch kein totes Pferd, weil durch diese Infrastruktur irgendwann auch regenerative Speichergase incl. Wasserstoff geleitet werden können. Nicht die KWK ist eine Brückentechnologie, die irgendwann zu Ende ist, sondern der Brennstoff - auch in Zukunft brauchen wir regenerative Speichergase und die sollten exergetisch efffizient genutzt werden.


    Effiziente Sektorenkopplung mit dem Entropiesatz plädiert dafür, bei der Energiewandlung, insbesondere wenn der Wärmesektor mit betroffen ist, stets auf die exergetische Effizienz zu schauen. Wenn wir im Alltagsgebrauch von Energie reden, ist meist die Exergie (=technische Arbeitsfähigkeit der Energie) gemeint. Nur die Exergie kann man auch verbrauchen, nur diese wird auch kleiner und ist ein knappes und wertvolles Gut: wohingegen der energetische Wirkungsgrad immer 100% ist, so lehrt uns der Energieerhaltungssatz.


    Doch zurück zu Peak Oil und Co.: Auch wenn im letzten Jahr selbst von einigen Ölfirmen der Begriff "Peak Demand" genannt wurde, so darf man nicht vergessen, dass seit 2005 die konventionelle Ölförderung stagniert, vgl. z.B. mit der BGR-Energiestudie 2019 (S. 43). Die Bezeichnung "unkonventionell" (Tight Oil in den USA und die Kanadischen Ölsande) ist ein Euphemismus für "teuer": 'The End of Cheap Oil' wurde 1998 angekündigt, als die Ölpreise im Rekordtief unter 20 USD/bbl lagen. Peak Demand lässt erstmal vermuten, dass sich die Situation auf dem weltweitem Ölmarkt entspannt. Jetzt muss man aber auch wissen, dass bei der konventionellen Ölförderung (das billige Öl) auch die Ölfirmen gezwungen sind, die sich erschöpfende Felder mit neuen Investitionen in bekannte, aber noch nicht erschlossene Vorkommen zu ersetzen. Die IEA hatte dazu die Kategorien "yet to be developed" (bekannt, aber noch nicht mit Förderbohrungen erschlossen) und "yet to be found" (Vorkommen vermutet, die noch gefunden werden müssen, von Spöttern 'fields of hope' genannt). Ein bekanntes Beispiel ist das Kaschagan-Feld in der Kaspischen Meer, das über ein Jahrzehnt gebraucht hat, bis es entwickelt wurde. Rückgehende Förderung in bekannten Super-Giants wie dem mexikanischem Cantarell-Feld oder auch in der Nordsee (Großbritannien & Norwegen) als Ölprovinz, muss durch neue Investitionen in die nicht mehr so low hanging fruits kompensiert werden. Es kommt dabei nicht nur auf die Reserven an (die Größe des Fasses), sondern auch die Fördergeschwindigkeit (Größe des Zapfhahns) an.


    Wenn aus Symmetriegründen der logistischen Wachstumskurve nach der Plateauphase beim konventionellen Öl die Rückgang der Förderung einsetzt, wird meiner Meinung nach dies längerfristig nicht durch die unkonventionelle Förderung zu kompensieren sein. Weder durch das US Tight Oil, das zwar relativ schnell eine Produktionsausweitung in den letzten 10 Jahren geschafft hat, aber nur über vergleichsweise kleine Reserven verfügt, noch durch die Schwerölvorkommen im Kanadischen Athabasca-Becken bzw. die im Venezolanischen Orinocco-Becken. Beide weisen zwar große Reserven in der Kampfklasse von Saudi-Arabien aus, aber das ist schnittfestes Zeug, das nicht von alleine aus der Erde sprudelt. Es muss mit hoher Wärmezufuhr erst aufgeheizt werden, bis es pumpbar wird, bzw. die Ölsande werden im Tagebau abgebaggert und in chemischen Fabriken als SynCrude aufbereitet. Man kann sich das weltweite System der Ölversorgung auch als Merit-Order vorstellen, nicht mit Kraftwerken, sondern mit Ölfeldern, die nach variablen Kosten bzw. Vollkosten sortiert sind. Vor einigen Jahren habe ich im Bericht der Deutschen Bank "The Peak Oil Market" (2009) solche Kurven gefunden: a) Figure 23: Cost curve of future oil supply (Vollkosten), S. 19 und b) Figure 68: Cash cost of oil production (Grenzkosten), S. 51.


    Die absoluten Zahlenwerte sind nicht wichtig, aber das generelle System: Wenn Balance aus Angebot und Nachfrage nicht mehr ausgeglichen ist, steigt der Ölpreis auf die Vollkosten der nächsten Gruppe an Ölquellen, die erschlossen werden müssen, um die Nachfrage zu decken. Dabei ist an den Zeitverzug zu denken, die solche Investitionsprojekte von der Investitionsentscheidung bis zur Inbetriebnahme haben. Bei einem Absinken des Ölpreises sinken die Preise, bis die teuersten Quellen bzgl. ihrer variablen Förderkosten freiwillig aus dem Markt gehen, weil sie keinen Deckungsbetrag mehr erwirtschaften. Aufgrund der hohen Decline-Raten der Tight-Öl-Förderung kann man hier schon fast die Vollkosten als variabel ansetzen, da man in einer Tretmühle gefangen ist, ständig nachzubohren, um die Produktions zu halten. Wenn also in einer "Peak Demand" Situation das Angebot schneller zurückgeht als die Nachfrage, dann wird sich dennoch der Preis am oberen Spektrum stabilisieren, was zu ökonomischen Schwierigkeiten führen kann. Es ist in der Regel sehr schmerzhaft, wenn die Preisfindung durch den Verbraucher stattfindet, der über seinen Konsumverzicht den Markt stabilisiert und damit nicht die Kosten der Erzeugung den Marktpreis bestimmen sondern der Grenznutzen eines nicht verbrannten Liter Öls, also Busfahren statt mit dem eigenen Auto oder die Ölheizung aus lassen und lieber Holz hacken.


    In dem Sinne möchte ich hier das Schlagwort des Rimini-Protokolls in die Runde werfen, das vorschlägt, den Ölverbrauch in dem Maße bewusst zu reduzieren wie auch der Rückgang der Förderung zu erwarten ist. Bei etwa einer Milliarde Autos, die von mobilen, ölverbrauchenden Verbrennungsmotoren angetrieben werden, ist eine Decline-Rate von 2%-4% gleichzusetzen mit 20-40 Mio E-Fahrzeugen jedes jahr. Das erscheint im Rahmen dieses Jahrzehnts nicht ganz unrealistisch, aber es ist nicht selbstverständlich. Weltweit ist Mineralöl für ein Drittel unseres Primärenergiebedarfs zuständig - das ist der größte Batzen vor Kohle (27 %) und Erdgas (24 %). Es folgen Wasserkraft (6%), sonstige Erneuerbare (5%) und Kernenergie (4,3%), vgl. BP Statistical Review of World Energy 2020 (S. 10). Das Reduzieren des Heizölbedarfs scheint mir eine "Low-Hanging Fruit" zu sein, auch wenn in letzter Zeit auch Elektroautos immer populärer werden.


    Gruß,

    Gunnar

    Bei meinen Windanlagen habe ich Wind-inertia programmiert... es wird hochauflösend die Frequenz "gemonitort" ... bei Absinken der Frequenz wird die Anlage/ Anlagen an einer Frequenzkurve gefahren - dh. es muss innerhalb von Millisekunden Power released werden.

    Bei welchen deutschen Übertragungsnetzbetreiber werden Wind-Inertia-Funktionen schon gewollt? Ich kenne das bisher nur aus Kanada, von Hydro-Quebec / TransÉnergie (12.4 Frequency control). In Deutschland spricht man drüber, aber aktiviert hat das Synthetic Inertia Thema meines Wissens noch keiner, kommt aber irgendwann. Habe ich da etwas verpasst?


    Gruß,

    Gunnar


    PS. Anbei ein Dokument (IEC 8B/77/CD Selbstregelung disponibler Lasten) das in einer Entwurfsfassung beschreibt, wie man auf Frequenz und Spannung reagieren könnte und sollte - per Emulation des sog. Selbstregeleffekts. Das beschreibt erstmal nur Lasten, um also E-Autos und Wärmepumpen eine Anleitung für netzdienliches Verhalten zu geben, aber mit einem Vorzeichendreher könnte man das Prinzip der Selbstregelung über P(f)- und P(U)-Kennlinien auch für steuerbare Erzeuger nutzen.


    Gemessen wird Frequenz (Indikator für die globale Leistungsbalance) und Spannung (Indikator für die lokale Leistungsbalance)

    Ich "programmiere grade im Kopf" eine solche Regelung. Wonach richte ich mich denn nun in welcher Form?

    Bei modulierenden Anlagen: P(t) = P_set + ∆P(f,U) = P_set + kf * ∆f(t) + kU * ∆U(t) oder so ...

    Alternativ bei schaltenden Anlagen durch Verschiebung der An-Aus-Hysterese des Temperaturfühlers in Abhängigkeit von Frequenz- und Spannungsabweichung vom Sollwert, genauso wie der netzdienliche Kühlschrank.


    Gruß,

    Gunnar

    Nun meine Frage: Soll ich einen Heizstab ( 3 KW) in meinen Schichtspeicher einbauen oder eine weitere Stromspeicher Erweiterung durchführen.

    Ab dann wäre der Heizstab nur noch ökologisch unsinnig, ökonomisch vielleicht nicht mehr.

    Full ACK. Man darf nicht vergessen, dass der energetische Wirkungsgrad von 100% eigentlich nichtssägend ist.

    Vgl.: Energie - Wie verschwendet man etwas, das nicht weniger werden kann? (Buch zum Film)


    Meistens meinen wird die Exergie gemeint, wenn wir von Energie sprechen. Exergie kann weniger werden, und wenn man elektrische Energie (100% Exergieanteil) in 60°C warmes Wasser wandelt, dann haben wir 1-T_unten/T_oben = 1 - (273+0) / (273+60) = 18% des Eingangswertes übrig, d.h. es sind über 80% Verluste festzustellen.


    Eine Strom-zu-Wärme-Wandler ist nur dann sinnvoll, wenn man ihn kaum benutzten möchte und ihn aber gerne für seltene Überschussspitzen vorhalten kann, weil er zumindest besser ist als das Abregeln (100% Verlust) und relativ billig in Bezug auf die Investsumme ist. Für einen dauerhaften Einsatz lohnt es sich, nach Alternativen mit geringeren exergetische Verlusten zu schauen.


    Gruß,

    Gunnar


    So nocheinmal zur Sache, ich habe ein Tagesverbrauch von ca. 36 KW das sind ca. 13000Kw Verbrauch im Jahr. Gasanschluss vorhanden. Jetzt möchte ich gerne ein Blue Gen BG 15 verbauen lassen. Ich habe eine Solaranlage von 10 KWp mit einen E3 DC Speicher (13,8 KW). Da der Blue Gen mit 1,5 KW ca. 13000 KW im Jahr erzeugt und meine Solaranlage 8700 KW erzeugt habe ich ca. 21700 KW zur verfügung.

    Jetzt meine Frage: Ist es wirkungvoll einen Heizstab (3KW) einzubauen oder eine Speichererweiterung.

    Tagesverbrauch: Du meinst wahrscheinlich 36 kWh = 36 Kilowattstunden als elektrische Arbeit und nicht 36 Kilowatt, was eine Leistung ist.

    Wann wurde die Solaranlage errichtet? Läuft sie in Überschusseinspeisung oder Volleinspeisung?

    Mir ist nicht ganz klar, was die 13.000 kWh sind - der Strombezug aus dem Netz?

    Wie groß ist der Wärmebedarf des Gebäudes (Baujahr?). Wird Warmwasser über die Heizung gemacht oder per Durchlauferhitzer?

    Zitat von Dachsfan

    Elektroenergie-Speicher: Ökologisch macht es auf jeden Fall Sinn, Ökonomisch ist es spekulativ.

    Dass ein Kleinspeicher ökonomisch auf der Kippe steht, sehe ich auch so. Der finanzielle Mehrwert ist bisher vor allem in DE darauf zurückzuführen, dass man etwa ein schwarze Null schafft, und dies vor allem an der Gestaltung der Abgaben, Umlagen und Steuern liegt, also einer Umsymmetrie zwischen Bezug und Einspeisung. Sobald das durch dynamische Ausgestaltung der AUS-Komponenten korrigiert wurde, ist der massive Vorteil perdu, und man wird das eher nur noch mit Soda-Speichern, also dem eigenen Fuhrpark an E-Autos machen.


    Ökologisch ist es heute nicht unbedingt ein Vorteil, da ein Speicher den Lastgang vergleichmäßigt und somit Grundlastkraftwerken das Leben einfacher macht. In Woche 17 sieht man bei Auswahl der Zeitreihen für Braunkohle, Wind und Solar, dass an etlichen Tagen, die Braunkohle von maximal 13-14 GW am frühen Nachmittag auf 9 GW und weniger runterregelt. Wenn man nun großflächig mit Speichern den Tageszyklus (heute - in 20-30 Jahren sieht das anders aus) egalisieren würde, wären die BK-Kraftwerke nicht so stark von den Mittagseinbrüchen betroffen. Zudem darf man nicht vergessen, dass Speicher zur Herstellung auch Energie (genauer Exergie) brauchen, die Standford Universität hat dazu den Kennwert ESOI = Energy Stored on Energy Invested erdacht, also das Verhältnis von Energiedurchsatz während der Speicherlebensdauer zu kumulierten Energieaufwand. Batteriespeicher sehen im Vergleich zu den unsexy mechanischen Großspeichern aufgrund der überschaubaren Zyklenzahl von Batterien nicht so gut aus. Zudem haben auch elektrische Energiespeicher Verluste, die höher sind als die Netzverluste beim Transport zur nächsten Senke. Daher sollte man das geplante Geld für einen stationären Batteriespeicher besser für was anderes Ausgeben, also entweder eine größere PV-Anlage auf dem eigenen Dach, einer Beteiligung an einer Bürgerwindanlage oder für ein E-Auto.


    Gruß,

    Gunnar

    Somit müsste ich vermutlich im Sommer zumindest nachts die Brennstoffzelle abschalten

    Das geht nicht aus technischen Gründen. Die BlueGen läuft ohne Rücksicht auf (Wärme-)Verluste 8.700 Stunden im Jahr durch.

    Nach meinem Kenntnisstand moduliert die BlueGen-BZ runter, Hauptsache die Stecktemperatur bei Teillast wird gehalten. Es ist ja auch so, dass das Gerät im Falle eines Stromausfalls, sich zwar vom Netz trennt, aber nicht ausschaltet, sondern warm bleibt und ggf. elektrische Energie jenseits des Eigenverbrauchs in einem Widerstand verheizt.

    Ob allerdings eine Amortisation schon binnen zehn Jahren möglich ist, müsstest Du mit spitzem Bleistift rechnen. Nicht vergessen darfst Du dabei, dass Du zusätzlich zur BG auch eine Brennwerttherme anschaffen müsstest. Das bisschen Wärme, das bei einer thermischen Leistung von 0,85 kW (=20 kWh/Tag) vielleicht in den drei Sommermonaten verloren geht, dürfte dabei eher ein geringfügiger Faktor sein.

    Die BlueGen-BZ moduliert laut Prospekt runter, wenn man es so haben möchte. "MODULATION: die elektrische Leistung kann bei Bedarf moduliert werden" (0,5 bis 1,5 kW elektrische Leistung, bis 0,85 W thermische Leistung, d.h. es sind rund 20 kWh Wärme pro Tag). Bei einem Einfamilienhaus habe ich bzgl. der Rendite nicht wegen der Wärme im Sommer bedenken, sondern dass im Winter, wenn das Gerät sowieso unter Vollast läuft (ein Spitzenlastkessel wird wahrscheinlich für die kalten Tage gebraucht) und der Strom ins Netz eingespeist werden muss. Die KWK-Zulage bekommt man ja sowieso, d.h. man muss die Erzeugungskosten vergleichen mit der "nackten" Einspeisevergütung. Der Eigenverbrauch ist hoch wirtschaftlich, aber die Einspeisung ins Netz zum üblichen Preis ist nicht so doll.


    Daher wäre für solche Objekte, die wie EFH und ZFH zwar einen ausreichenden Wärmebedarf haben aber nur einen kleinen Strombedarf, so dass nur ein kleiner Teil der produzierten elektrischen Energie selbst verbraucht werden kann und den teuren Fremdbezug ersetzt, mein Rat zu überprüfen, ob man nicht beim Gasversorger 100% Biogas für die BZ bestellen kann und dann mit einem hohen Wirkungsgrad dieses Biogas als EEG-Tarif verstromt.


    Gruß,

    Gunnar


    ich bin mir nicht sicher ob ein Inselbetrieb mit dem BG-15 überhaupt so ohne Weiteres möglich ist. Soweit ich weiss, muss er sich mit einer vorhandenen Phase syncronisieren. Da müsste dann vermutlich noch ein anderer Wechselrichter mit ins Spiel kommen. Falls es dazu nähere Informationen gibt, würde mich auch sehr interessieren wie man so etwas realisieren könnte.


    Der BZ-Wechselrichter hat wie alle anderen normgerechten Geräte für die Niederspannung (VDE-AR-N 4105) eine Inselnetzerkennung. Der schaltet ab, wenn er erkennt, dass die Hauptleitung tot ist in die er normalerweise einspeist. Spezialgeräte wie Netzersatzanlagen haben eine etwas differenzierte Logik, man kann aber mit einer "handelsüblicher" Erzeugungsanlage (EZA) aber dennoch eine Inselnetzversorgung aufbauen, die ist aber ein wenig mit Kanonen auf Spatzen geschossen. Sie funktioniert wie folgt: Man kauft sich ein stationäres Batteriesystem, dass nahtlos vom Inselnetz in den Netzparallelbetrieb wechseln kann (USV). Dieses Gerät trennt dann bei Stromausfall die vorher definierte wichtige Stromkreise vom Netz ab und versorgt sie aus dem Speicher. Wenn nun an einem der Stromkreise die Brennstoffzelle hängt, dann sieht die gar nicht, dass es zu einem Netzausfall gekommen ist, weil sie immer nur auf das lokale Netz des Inselnetzwechselrichters schaut, was einen normalen Eindruck macht.


    Gruß,

    Gunnar


    Wie dynamisch kann diese Regelung sein? Ich kenne meinen Verbrauch zu jeder Sekunde, wenn die Regelung das erlaubt dann könnte ich also sekündlich neue Sollwerte vorgeben. Das macht aber natürlich immer nur dann Sinn wenn die Regelung entsprechend schnell reagiert (was ich mal vorsichtig bezweifle).

    Die BlueGen-15 ist eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle, die "Keramik-Kacheln" nutzt, die bei hohen Temperaturen um 800°C für Sauerstoffionen durchlässig werden. Das ganze funktioniert zudem mit Gasströmen, die man nicht im Sekundentakt, so wie beim Automotor, ändern möchte, weil sich damit auch die Temperaturverteilung im Stack ändert, wenn nun plötzlich viel kalte Luft durchgeblasen wird (ja ich weiss, dass die vorgewärmt wird, aber trotzdem). Daher darf man bei den SOFCs im Allgemeinen nicht davon ausgehen, dass sie ad hoc auf Steuerbefehle reagieren können und sollten (Stichwort Lebensdauer). Rechne lieber mal mit Viertelstunden statt mit Sekunden. Somit kann man den Tageslastgang grob nachfahren, also ein Mittellastprofil, aber nicht jeden Schaltvorgang eines größeren Verbrauchers wie den Herd kompensieren.


    Gruß,

    Gunnar


    ein 1-phasiges Gerät handelt. Das ist für den normalen Betrieb nicht weiter schlimm, ein Zähler zählt ja die Summe über alle Phasen und der Speicher würde (wenn er auf 3 Phasen gleichmäßig bezieht) teilweise aus dem Netz geladen werden während der BlueGen dieselbe Leistung (auf einer Phase) einspeist und der Zähler bleibt stehen ( denn er sieht L1 = 500W, L2 = 500W, L3 = 500W - 1500W = -1000W, also L1 + L2 + L3 = 0W).

    Du willst einen schieflastfähigen, symmetrierenden Wechselrichter kaufen.
    Oder du klemmst den ganzen Haushalt - zumindest die "roten" Steckdosen, die im Netzausfall weiterversorgt werden sollen - auf eine Phase um. In vielen anderen Ländern Europas und auch in den USA ist es üblich, das Haushalte nur eine Phase haben. Dreiphasiger Anschluss für Kleinverbraucher ist schon Luxus.


    Gruß,
    Gunnar


    Zitat

    Ich hatte neulich ein netzseitiges Problem bei welchem auf L1, L2 und L3 die gleiche Phase im Haus ankam. Gemerkt haben wir das auch nur, weil die Drehstrom Durchlauferhitzer nicht mehr funktionierten.

    Ich denke einem Durchlauferhitzer ist das völlig egal ob Drehstrom oder alle Phasen gleich.

    Das hängt davon ab, ob das Drei-Phase-Gerät im Stern oder Dreieck geschaltet ist. Bei einer Sternschaltung ist es in der Tat egal, wie die Phasen zu einander in Phase laufen (L-N mit 0° alle in Phase oder mit 120° L1-L2-L3). Bei der Dreieckschaltung nutzt man ja die um Wurzel 3 erhöhte Spannung zwischen zwei Phasen. Wenn das nun aber plötzlich alles drei mal dieselben Phasen sind, dann gibt's auch keinen Spannungsunterschied mehr zwischen Phase 1 und 2 oder 2 und 3 oder 3 und 1.


    Hast Du dass auch mit einem Messgerät überprüft oder war es nur der Ausfall des Durchlauferhitzers? Das müsste nach meiner Einschätzung eine Bastelei des Netzbetreibers gewesen sein, wo er temporär Phase 2+3 auf 1 verlegt hat, um auf den spannungslosen Strängen irgendwelche Wartungsarbeiten im NS-Netz durchzuführen.

    Zitat

    Dem Durchlauferhitzer vielleicht, dem Neutralleiter der den 3-Fachen Strom tragen muss eher weniger.

    Ich vermute, dass dies in einer lastschwachen Zeit passiert ist, wo also noch Luft nach oben war. Das mit dem Neutralleiter - es gibt dreiphasige Kabel mit N der genauso kräftig ausgelegt ist, wie die L-Leiter und es gibt "Sparkabel" wo der N dünner ausgelegt ist, weil ja das System bitteschön symmetrisch sein sollte - führt im Zuge von dezentralen Einspeisungen (1 phasig) und großen einphasigen Lasten (E-Fahrzeuge) bei manchen Verteilnetzbetreibern zu Sorgen, weil man sich vor Jahrzehnten für die Sparversion entschlossen hat und nun bei vermehrter Schilflast (besser: Asymmetrie) Angst hat, dass die N-Leiter durchschmoren.


    Gruß,

    Gunnar

    ich denke auch über eine solche Brennstoffzelle nach. Dabei geht es mir auch darum, im Falle eines Stromausfalls die wichtigsten Geräte weiterhin betreiben zu können, also ein Abkoppeln vom Netz und anschließender Inselbetrieb.

    Der Inselnetzbetrieb ist zwar im Prinzip möglich, weil die Brennstoffversorgung im bei einer elektrischen Versorgungsstörung meist unbeeindruckt bleibt (Gasdruckregler laufen auch ohne Strom und auch die Hochdruckleitungen werden in der Regel mit GT-Kompressoren angetrieben, optional auch per E-Motor) aber die Geräte, die heute verkauft werden, sind erstmal als "normales" Heizkraftgerät konzipiert, die im Netzparallelbetrieb sich an die Regel halten, dass wenn die Netzspannung wegbringt, sie auch ausgehen.


    Eine Netzersatzfunktion gab's (gibt's?) von SMA für deren Batteriewechselrichter. Mit einer kleinen Hausanlage kann man ja nicht die ganze Nachbarschaft versorgen, wenn es z.B. ein Problem im Umspannwerk gibt und der Leistungsschalter einen ganzen MS-Bezirk trennt. Darum muss zuerst die Kundenanlagen (=das Hausnetz) mit einem extra Schütz vom Netz getrennt werde, um dann später wenn das Netz wieder da ist die Verbindung wieder zu schließen. Das sind relativ große, teure Schalter. Noch ist der Bedarf in DE aufgrund der guten Versorgungsqualität relativ gering, d.h. das sind kleine Stückzahlen.


    Langer Rede kurzer Sinn: BHKWs mit Netzersatzfunktion sind prinzipiell nicht kompliziert und bei größeren Einheiten von ein paar hundert kW und mehr ist die Inselnetzfähigkeit (dazu gehört auch die Primarregelung für Spannung und Frequenz) nichts Wildes zu überschaubaren Mehrkosten. Noch kämpfen die Kleinst-BHKWs incl. Brennstoffzellen aber um Marktanteile gegenüber dem einfachen Brennwertkessel und wollen primär Kosten zu senken bevor Sonderschnickschack entwickelt und angeboten wird. Ich könnte mir durchaus vorstellen, dass irgendwann auch mal Mini-KWK-Anlagen mit Netzersatzfunktion angeboten werden (es gibt auch schon einige Optionen, die sind dann aber doppelt so teuer wie das eigentliche BHKW und sind eigentlich Batteriesysteme mit Range-Extender).


    Gruß,

    Gunnar

    Hallo liebe Kraft- und Wärmezwerge,


    Bayern Innovativ hat eine Tour de Bavaria (KWK-Roadshow) zusammengestellt, wo dank Corona man mit ohne Kostenbeteilung teilnehmen kann. Der kommende Termin findet am Donnerstag, 20. Mai 2021 von 13:00-16:00 statt und hat das Thema: Quartiers- und Arealversorgung, Programm hier.


    Die Anmeldung für den Lifestream ist hier möglich.

    Zitat

    Einen wichtigen Schritt in Richtung Wärmewende ging die Hersbrucker Energie- und Wasserversorgung GmbH mit der Realisierung des Projektes Wärmekraftwerk Bürgerbräu. Ein BHKW mit 1,5 Megawatt Leistung auf dem Gelände der Bürgerbräu – betrieben mit Ökogas – speist ein Wärmenetz, das auch die Hersbrucker Altstadt versorgt. Dabei wird das Brauerei-Areal mit notwendigem Strom und Prozesswärme beliefert.

    Gruß,

    Gunnar