Technologiebeschreibung Blockheizkraftwerk
Kraft-Wärme-Kopplung mit Verbrennungskraftmotoren
Dezentrale Energieversorgung

 

Grundlagen des Block-Heiz-Kraftwerkes (BHKW)

Als BHKW-Anlagen bezeichnet man Energieerzeugungsanlagen, in denen bedarfsabhängig Wärmeenergie und gleichzeitig Strom bzw. mechanische Energie erzeugt werden. Diese gekoppelte Energieerzeugung bietet gegenüber der getrennten Produktion von Strom und Wärme folgende Vorteile:

Die BHKW-Anlagen werden nach dem Wärmebedarf, oder dem Strombedarf gesteuert. Der Wirkungsgrad des Verbrennungskraftmotors ist über einen weiten Bereich des Teillastgebietes konstant und eignet sich somit besonders gut für schwankende Leistungsanforderungen, wie sie vor allem in Gewerbe und Industrie sowie in kommunalen Betrieben auftreten.

Als Kennziffer zur energetischen Bewertung von BHKW-Anlagen gilt das Verhältnis der erzeugten Strom- und Wärmemenge zum Brennstoffverbrauch, der Brennstoffnutzungsgrad des BHKW = ges

Kurzbeschreibung des Block-Heiz-Kraftwerkes

Ein BHKW besteht aus bewährten Komponenten, im wesentlichen aus einem Verbrennungsmotor, der eine Arbeitsmaschine antreibt, wie z.B. einem Generator oder einem Verdichter, sowie einem Wärmetauschersystem und einer auf jeden Einzelfall abgestimmten Steuerung. Das Wärmetauschersystem sammelt alle, bei der Stromerzeugung im Öl und im Kühlwasser anfallenden Abwärmen und stellt diese gemeinsam mit der im Abhitzekessel durch Abkühlung der Abgase von ca. 500ºC auf ca. 120ºC zurückgewonnenen Wärme dem Betreiber zur weiteren Nutzung zur Verfügung.

Die Mehrzahl der bisher in BHKW eingesetzten Antriebsmaschinen sind Gasmotoren (Otto-Motoren), die auch mit verschiedenen Gasen (siehe Alternativenergien) betrieben werden können.

Die Abwärme kann als Warmwasser, Heißwasser oder Dampf zur Verfügung gestellt werden.
Eine Möglichkeit die Heißwasser- oder Dampfleistung von der elektrischen Leistung abzukoppeln, bietet die Installation einer Nachverbrennungsanlage im Abgasstrom.

Zur Erreichung guter Wirtschaftsdaten ist die gewissenhafte Berücksichtigung einer ganzen Reihe von Faktoren und Randbedingungen nötig, die nur durch eine sorgfältige Planung bzw. eine Feasibility-Untersuchung gewährleistet werden kann.

Blockheizkraftwerke können überall dort gewinnbringend eingesetzt werden, wo Wärme und Strom, Kälte oder Druckluft gebraucht werden. In Gewerbe und Industrie, bei Gebäudekomplexen, Schwimmbädern, Freizeitanlagen, Wohnsiedlungen, etc.

Spezifische Investitionskosten für BHKW-Module und BHKW-Anlagen

Leistungsbereich Spezifische Investitionskosten (€/kWel) Vollwartungskosten (€/kWel)
(10 Jahre bzw. 80.000 h)
Modul Anlage ohne Baukosten und Speicher
250 kW ca. 727 945 – 1.090 0,016 – 0,008
500 kW ca. 472 654 – 872 0,011 – 0,006

Der Lieferumfang einer BHKW-Anlage beinhaltet im allgemeinen alle zum Betrieb notwendigen Komponenten wie Gasmotor, Synchrongenerator, alle Wärmetauscher, automatische Schmierölversorgung, Steuerschränke, automatische Steuerungs- und Überwachungsanlage, Abgasschalldämpfer, Kühlanlage, sowie die gasseitige, elektrische und hydraulische Einbindung in die bestehende Anlage (Siehe BHKW-Schema).

Die Kosten für eine komplette BHKW-Anlage werden im Rahmen der Vorplanung entsprechend den örtlichen Gegebenheiten im oben gezeigten Bereich ermittelt.

Emissionen von Gasmotoren der neuesten Entwicklungsklasse bei 5% O2 im trockenen Abgas (Bestwert entspricht  0,5 x TA-Luft)

NOx: 500-250 mg/Nm³
CO: 650-300 mg/Nm³

Betriebsarten

Entsprechend der Charakteristik der Verbraucher kann ein BHKW nach dem Strombedarf oder nach dem Wärmebedarf gesteuert werden