BlockHeizKraftWerke - Energieeffizienz durch Kraft-Wärme-Kopplung - Motor-BHKW - Stirlingmotor-BHKW - Dampfmotor-BHKW - Brennstoffzellen-BHKW - |
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"Strom und Wärme immer gemeinsam" - Energie doppelt nutzen ! - Heizwärme, Warmwasser und Strom mit einem System - - effizient - flexibel - umweltfreundlich - rentabel - Handwerkskammer Osnabrück-Emsland mit Informations- und Schulungsbereich Die Kraft-Wärme-Kopplung ist eine der kosteneffizientesten Maßnahmen zur Senkung der spezifischen CO2-Emissionen bei der Strom- und Wärmeerzeugung und somit ein wichtiger Beitrag zum Klimaschutz. Insbesondere kann sie einen entscheidenden Beitrag zur CO2-Reduzierung leisten, die im Rahmen des Kyoto-Protokolls von der Bundesrepublik Deutschland erbracht werden muss. Innovativen Technologien zur dezentralen Kraft-Wärme-Kopplung werden eine große Zukunft vorausgesagt, da sie auf der Energieangebotsseite das größte Potential zur Verbesserung der Energieeffizienz bieten und gleichzeitig einen erheblichen Beitrag zur Minderung klimarelevanter Emissionen leisten. Denn die Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) mit Blockheizkraftwerken (BHKW) ist eine hocheffiziente CO2- Spartechnologie. BHKWs wandeln die eingesetzte Energie mit hohen Gesamtwirkungsgraden in Strom und Wärme um, indem sie die bei der Stromerzeugung entstehende Abwärme für die Beheizung von Gebäuden und zur Warmwasserbereitung nutzen. Auch politisch ist es das erklärte Ziel, den Gesamtanteil der Kraft-Wärme-Kopplung in den nächsten Jahren in Deutschland und in der EU deutlich auszuweiten, denn Energieeffizienz ist nicht nur aus Klimaschutzgründen geboten. Die begrenzten Energievorräte und der zum Teil drastische Preisanstieg für fossile Energien wie Erdöl und Erdgas sollten Anlaß genug sein, so viel Nutzen wie möglich aus den eingesetzten Primärenergien herauszuholen. (Aktuelle Kampagne zur EU-weiten Verbreitung von KWK-Anlagen: www.cogen.org ). Dieses Mehr an Power ist technologisch bereits heute durch den Einsatz der Kraft-Wärme-Kopplung umsetzbar. Was noch fehlt, ist die breite praktische Anwendung in den Heizzentralen und Heizungskellern. Allein in Deutschland gibt es außerhalb der klassischen Fernwärmegebiete einige hunderttausend Betriebe, Objekte und Einrichtungen, deren Wärme- und Strombedarf effizient und vorteilhaft durch den Einsatz von KWK-Anlagen gedeckt werden könnte. Weltweit werden derzeit enorme Anstrengungen unternommen, weitere KWK-Technologien insbesondere im kleinen Leistungsbereich zur Marktreife zu führen, die das Potenzial der dezentralen Strom- und Wärmeversorgung deutlich erweitern. Beispiele dieser Entwicklungen sind sogenannte Mini- bzw. Mikro-BHKWs auf Basis verschiedener Technologien (Verbrennungsmotor, Stirlingmotor, Dampfmotor, Brennstoffzelle). Eine sukzessive Markteinführung dieser neuen Produkte durch Hersteller und Energiedienstleister kann nur erfolgreich in enger Kooperation mit dem installierenden Fachhandwerk gelingen. Daher ist es wichtig, das Fachhandwerk mit seinen engen Beziehungen zum Kunden frühzeitig und umfassend über verfügbare und bewährte KWK-Produkte sowie neue Produktentwicklungen und deren Anwendungen zu informieren. Denn mit zunehmender Produktvielfalt hocheffizienter "Mini-Kraftwerke" wird diese Kombitechnik zunehmend ihren festen Platz in der gewerblichen, kommunalen und privaten Objektversorgung einnehmen. Die Handwerkskammer Osnabrück-Emsland hat im Rahmen einer proaktiven Bedarfsanalyse zunächst die Entwicklungen motorbasierter Mini-BHKW aufgegriffen und einen Informations-, Demonstrations- und Schulungsbereich errichtet. Die Zielsetzung besteht darin, das Effizienzprinzip "Kraft-Wärme-Kopplung" sukzessive in die berufliche Erstausbildung, Meisterausbildung sowie in die Fort- und Weiterbildung zu integrieren. Demofilm der Handwerkskammer Das Projekt wurde durch Bundes- und Landesmittel unterstützt: (BMWi ; Land Niedersachsen) Doppelte Energienutzung durch Kraft-Wärme-Kopplung Wie wirtschaftlich und umweltschonend eine Anlage Energie erzeugt hängt davon ab, wie gut sie den Brennstoff in Nutzenergie umwandeln kann. Anlagen, die nach dem KWK-Prinzip arbeiten, die also gleichzeitig Strom und Wärme erzeugen, erreichen eine besonders effiziente Ausnutzung der Brennstoffenergie und erzielen dadurch hervorragende Gesamtwirkungsgrade. Mit dem weiteren Technologiesprung von der Brennwerttechnik zur "Strom erzeugenden Heizung" werden nochmals erhebliche Einsparungen an Primärenergie und klimaschädlicher CO2-Emissionen ermöglicht. Der Grund: Kraft/Wärme-Kopplung nutzt die Brennstoffenergie doppelt, einmal für den Antrieb eines Generators, der Strom erzeugt und zum anderen durch die Nutzung der Abwärme zur Warmwasser- und Heizwärmeversorgung. Im Vergleich zur ungekoppelten Stromerzeugung können der Primärenergieverbrauch bis zu 40 % und die klimaschädlichen C02-Emissionen bis zu 50 % gesenkt werden. Blockheizkraftwerke BHKWs auf Basis motorischer KWK-Technologie eignen sich nachweislich für den dauerhaften Einsatz in der verbrauchsnahen Versorgung von gewerblichen und kommunalen Objekten oder größeren Mehrfamilienhäusern mit Raumwärme, Warmwasser und Strom. Bei diesen "Mini-Kraftwerken" ist der wichtigste und häufigste Anlagentyp der Gas-Ottomotor, der in der Regel mit Erdgas betrieben wird. Andere KWK-Technologien verwenden Dieselmotoren, geschlossene Dampfkraftprozesse, Gasturbinen oder Stirlingmotoren. Auch der Einsatz von Brennstoffzellen im Gebäudebereich zählt zur KWK-Technik. Das Prinzip motorbasierter Blockheizkraftwerke Der Gas-Ottormotor arbeitet wie ein Benzin-Automotor, ist aber auf eine lange Laufzeit / Lebensdauer optimiert. Anstelle eines Getriebes im Auto wird ein Generator eingesetzt, der die Antriebsenergie in Strom umwandelt. Die gleichzeitig anfallende Abwärme (Kühlwasser, Abgas, Schmieröl, Generator) wird durch Wärmetauscher nutzbar gemacht und steht zur Warmwassererwärmung und Gebäudebeheizung zur Verfügung. BHKWs werden überwiegend im sogenannten Netzparallelbetrieb betrieben. Der erzeugte Strom wird im jeweiligen Objekt verbraucht (Eigenbedarfsdeckung), überschüssiger Strom gegen eine Vergütung in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Als Brennstoff in einem Motor-BHKW wird zumeist Erdgas eingesetzt, aber auch die Verwendung von Heizöl, Biodiesel, Bio-, Klär- oder Grubengas sind möglich. Grundsätzliches zur dezentralen Energieversorgung mit kleinen BHKW BHKWs werden vornehmlich zur Deckung der Wärmegrundlast eingesetzt und durch eine konventionelle Heizkesselanlage ergänzt, die an kalten Wintertagen (Wärmelastspitzen) eine ausreichende Wärmeversorgung sicherstellt. Abhängig vom jeweiligen Objekt und dessen Wärmebedarf wird ein Pufferspeicher installiert, der die im Tagesverlauf unbeständige Wärmenachfrage ausgleicht. Dies führt zur zeitweisen Entkopplung der Strom- und Wärmeerzeugung, mindert das Takten der Motoren und führt zu insgesamt längeren Laufzeiten. Das Prinzip der Kraft/Wärmekopplung lautet also: Wenn Sie heizen, erzeugen Sie zugleich auch Strom oder umgekehrt: Wer Strom produziert, sollte die Abwärme sinnvoll nutzen können! Grundsätzliches zur Wirtschaftlichkeit Die Wirtschaftlichkeit einer KWK-Anlage hängt von unterschiedlichen Faktoren ab und muss in jedem Einzelfall genauer untersucht werden. Daher ist eine objektbezogene Planung und Dimensionierung einer BHKW-integrierten Versorgungslösung von besonderer Bedeutung. Prinzipiell gilt: Lange Laufzeiten garantieren eine hohe Wirtschaftlichkeit ebenso wie die erzielbaren Erlöse durch die kombinierte Wärme- und Strombereitstellung. Je höher die Laufzeit pro Jahr, desto höher die Erlöse und umso eher amortisiert sich die Investition. Bei entsprechender Objektwahl, einer dem Gesamtwärmebedarf angepassten Anlagenauslegung und der geeigneten hydraulischen Einbindung in das "Gesamtsystem Heizung" lassen sich hohe Jahresvollbenutzungsstunden erreichen. Staatliche Rahmenbedingungen Der Staat belohnt die umweltfreundliche Energieerzeugung in einem Blockheizkraftwerk. So ist der Brennstoff von der Mineralölsteuer befreit. Für den vom BHKW erzeugten und im eigenen Objekt verbrauchten Strom entfällt die Stromsteuer und für den eingespeisten Überschußstrom zahlt der Energieversorger ein gesetzlich festgelegtes Einspeiseentgelt. Ferner stehen zinsgünstige Kredite zur Heizungserneuerung der staatlichen Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) zur Verfügung bzw. für den gewerblichen Einsatz sind maßgeschneiderte Leasingangebote erhältlich. Die Modernisierung von Gebäude und Anlagentechnik ist der geeignete Zeitpunkt, eine bedarfsgerechte Energieerzeugung mittels Kraft-Wärme-Kopplung vor Ort zu prüfen. Zukunftsmarkt mit Perspektive für das Fachhandwerk Mit der zunehmenden Marktpräsenz von kleinen KWK-Systemen eröffnen sich innovativen Handwerksbetrieben interessante Anknüpfungspunkte für ein zusätzliches Geschäftsfeld. In Kooperation mit Herstellern und Energiedienstleistern werden insbesondere Betriebe aus dem SHK- und Elektrohandwerk die vielseitigen, traditionellen Aufgaben der Kundenberatung, der Installation sowie der Wartung und Instandhaltung ausführen. Dem Fachhandwerk wird daher eine wichtige, unterstützende Funktion für den Erfolg dieser Effizienztechnologien beigemessen. |
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Situation heute - Motor-BHKWs dominieren, auch mit Brennwerttechnik Brennstoffausnutzung Schadstoffreduzierung Wirtschaftlichkeit Einsatzbeispiele Klein-BHKW mit serienmäßiger Brennwerttechnik Brennwert-BHKW -Einsatzbeispiele Umweltpakt Bayern Rathaus Einkaufszentrum Mini-BHKW im Handwerksbetrieb |
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Perspektive - Verschiedene KWK-Systeme auf dem Weg zur Marktreife Motor-Mikro-BHKW: Beispiel , Honda News Stirlingmotor-BHKW: Beispiel 1 , Beispiel 2, Beispiel 3 Dampfmotor-BHKW: Beispiel 1 Beispiel 2 Brennstoffzellen-BHKW: Beispiel 1, Beispiel 2, Beispiel 3, Beispiel 4 |
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Informationsbroschüren  BMU-Broschüre Kleine Kraft- Wärme- Kopplung für den Klimaschutz - Jeder kann Energie doppelt nutzen (Download als PDF)  B.KWK-Broschüre Kraft - Wärme - Kopplung - Chance für Wirtschaft und Umwelt (Download als PDF) |
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