Strom, Wärme und Kühlung zugleich erzeugen.

Als effiziente, dezentrale Energieanlagen werden größtenteils Blockheizkraftwerke (BHKW) nach dem Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung eingesetzt, da sie hocheffizient Strom und Wärme erzeugen. Die eingesetzten Brennstoffe verwertet es über 90 %, während herkömmliche Heizanlagen weniger als die Hälfte umsetzen können. Das senkt Ihre Energiekosten spürbar und entlastet die Umwelt.

Es können aber auch Brennstoffzellen, Stirlingmotoren sowie Mikrogas- und Gasturbinen zum Einsatz kommen.

Wir bieten Ihnen mit unserem Null-Invest-Paket die Möglichkeit, ohne Mehrkosten in den Genuss solch effizienter Heiztechnik zu kommen!

Funktionsweise eines BHKW

BHKW erzeugen gleichzeitig elektrische Energie (Strom) und thermische Energie (Wärme und zusätzlich Kühlung, je nach Bedarf). In diesem Zusammenhang wird deshalb von Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) gesprochen. „Wärme“ in diesem Sinne bedeutet grundsätzlich thermische Energie, die mittels einer Zusatzkomponente auch zur Kühlung genutzt werden kann (aber nicht muss). Der höhere Gesamtnutzungsgrad eines BHKW gegenüber einem herkömmlichen Kraftwerk mit getrennter Erzeugung resultiert aus der Nutzung der „sowieso“ verfügbaren Abwärme der Stromerzeugung direkt am Ort der Entstehung.KWK-Prinzip

Dabei reichen die Einsatzfelder von Mikro-BHKW-Anlagen zur Energieversorgung eines Einfamilienhauses bis hin zu der Strom- und Wärmeversorgung ganzer Stadtteile oder Industrieareale mittels Heizkraftwerke. Als Brennstoffe finden fossile Energiequellen wie Erdgas, Heizöl oder Flüssiggas als auch Erneuerbare Energien wie Biogas, Holzgas und Pflanzenöl Verwendung.

Der Wirkungsgrad eines BHKW liegt bei bis zu 90 %!

Bei der Energieerzeugung in einem gewöhnlichen Kraftwerk kommen durch Umwandlungs- und Übertragungsverluste nur maximal 40 % der Primärenergie im Haushalt an. Normalerweise wird diese Energie zum größten Teil vom Kühlturm des Kraftwerks an die Umwelt abgegeben. Nur bei Heizkraftwerken kann diese Wärme zum Teil genutzt werden. Der Verlust durch Umwandlung und Übertragung ist wesentlich geringer, so dass 79 % der Primärenergie (Strom und Wärme) im Haushalt ankommen. Bei BHKW kann dieser Wirkungsgrad auf bis zu 90 % erhöht werden. 

In die Überlegungen, ob ein BHKW eine lohnende Investition für Ihren Betrieb ist, fließt das Verhältnis der erzeugten Wärmemenge zum erzeugten Strom ein. Dieser liegt in der Regel bei 1:3. Auf 100 kW elektrische Leistung kommen also 300 kW Heizleistung. Je nach Ihren Bedürfnissen leiten wir daraus verschiedene Szenarien für den Einsatz eines BHKW in Ihrem Betrieb ab:

Wärmegeführte BHKW

Dieser Typ BHKW ist so  ausgelegt, dass bis zu 100 % der benötigten Wärmeenergie erzeugt werden. Dabei wird eventuell nicht die gesamte benötigte Strommenge erzeugt. Der Mehrbedarf kann über zusätzliche Versorgungsquellen ausgeglichen werden. Erzeugen Sie sogar zu viel Strom, können Sie ihn in das Netz mit Rückvergütung einspeisen.

Stromgeführte BHKW

Die Menge des benötigten Stromes bestimmt die Auslegung der Anlage. Wenn darüber hinaus Wärme benötigt wird, kann diese mithilfe weiterer wärmezuführender Komponenten (Zusatzbrenner, Wärmepumpen etc.) bereitgestellt werden. Diese Betriebsart empfiehlt sich unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten bei Prozessanlagen, die exakt das Strom-Wärme-Verhältnis benötigen, die das BHKW erzeugt.

Netzgeführte BHKW

Bei einem netzgeführten BHKW haben Sie keinen Einfluss auf die Leistung, die das BHKW fährt. In Abhängigkeit zu der im Gesamtnetz benötigten Strommenge gibt eine zentrale Stelle vor, wie viel Energie das BHKW erzeugen soll. Je nach aktuellem Strombedarf im Netz können so mehrere BHKW genutzt werden. Gibt es einen plötzlich auftretenden Mehrbedarf an Strom, wird dieser durch die Zuschaltung weiterer BHKW schnell ausgeglichen. Diese Maßnahme dient der Prävention eines Zusammenbruches des Stromnetzes und einem damit einhergehenden Stromausfall.

Wirtschaftlicher Betrieb eines BHKW

Um ein BHKW wirklich effizient auszunutzen, sollte es sich möglichst im Dauerbetrieb befinden. Das heißt: das BHKW sollte mehr als 5.500 Stunden pro Jahr laufen. Optimale KWK Auslegung
Um dieses Ziel zu erreichen, erstellen wir für Sie eine Wirtschaftlichkeitsanalyse und eine Auslegungsempfehlung für Ihr passgenaues BHKW. Erst wenn Sie genau wissen, in wie vielen Stunden Sie wie viel Prozent der maximalen Wärmelast benötigen, ist eine Entscheidung für oder gegen den Betrieb eines BHKW und über die Anlagenkapazität sinnvoll.

Umwandlung von Wärme in Kälte

Nach Bedarf kann die Erzeugung von Strom und Wärme um die Bereitstellung von Kühle ergänzt werden. Wärmegetriebene Kältemaschinen werden hinter die KWK-Anlage geschlatet und nutzen deren Abwärme, um dadurch einen Kälteprozess nach dem Verdunstungsprinzip aufrecht zu erhalten. Hierbei wird unterschieden in

  • Absorptionskälteanlage (AKM)
Das Funktionsprinzip des Absorbers beruht auf der Tatsache, dass Wasser bei einem Luftdruck nahe dem Vakuum bei niedrigen Temperaturen (um 5 °C) verdampft.
  • Adsorptionskälteanlage (AdKM)
Diese besteht aus zwei mit Sorptionsmittel gefüllten Arbeitskammern sowie einem Kondensator und einem Verdampfer. Als Sorptionsmittel wird Silicagel und als Kältemittel Wasser eingesetzt.
  • DEC-Anlage
Beim DEC-Verfahren wird die Kälte durch sorptive Lufttrocknung und anschließende Verdunstungskühlung erzeugt. Das Kältemedium bei diesem offenen Adsorptionsprozess ist die zu klimatisierende Luft.

Förderung von Kraft-Wärme-Kopplung

Die Installation und der Betrieb eines BHKW und anderer KWK-Systeme wird über einige größtenteils kombinierbare Mittel der öffentlichen Hand massiv unterstützt:

  • Das Kraft-Wärme-Kopplungsgesetz (KWKG 2012) regelt z.B. Abnahme und Vergütung von KWK-Strom aus Kraftwerken mit KWK-Anlagen. Dabei wird nicht nur der ins Netz eingespeiste Srom vergütet, sondern auch der selbst genutzte.
  • Das Energiesteuergesetz legt als Förderart eine vollständige Entlastung von der Energiesteuer unter bestimmten Konditionen fest.
  • Die KfW bietet mit einer Handvoll Förderprogrammen Zuschüsse und zinsgünstige Darlehen (Programme „Energieeffizient Sanieren“; „Energieeffizienzprogramm“).
  • Die BAFA fördert mit dem Zuschuss zur Installation Mini-KWK-Anlagen (hocheffiziente KWK-Anlagen bis zu einer elektrischen Leistung von 20 kW).
  • Das Land NRW schiebt beispielsweise mit „progres.nrw: Markteinführung - KWK bis 20 kW“ ebenfalls sowohl mit Zuschüssen als auch zinsgünstigen Darlehen an.

Nutzen Sie die Vorteile, die Ihnen eine Anlage mit Kraft-Wärme-Kopplung bietet. Wir sichern Ihnen die optimale Effizienz, sowohl bei der Beschaffung als auch beim Betrieb!




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20.02.2014

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