BHKW - richtig einbinden

Energie-Wissen
Herausgeber: Verband der Schweizerischen Gasindustrie (VSG) | www.erdgas.ch | [email protected]
Nr. 05
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BHKW – richtig Einbinden
Im Leistungsbereich von 20 –100 kWel
Grafik 1: Prinzipschema (Beispiel einer MFH-Überbauung)
Blockheizkraftwerke (BHKW), erzeugen gleichzeitig
Wärme und Strom und bieten daher für den Nutzer
einige Vorteile, sofern sie richtig in die Bedarfsstruktur
der thermischen wie auch der elektrischen Energie
eingebunden sind. Mit einer elektrischen Leistung
von 20–100 kW sind BHKW ideal für Gewerbe- und
Wohnüberbauungen, Schulhäuser, Spitäler, Pflegeheime, Sportanlagen und Hotels.
weitere
Verbraucher
=
Wasser
Erdgas/Biogas
Wechselrichter
Heizung
BHKW
Speicher
Grafik 2: Wärmebedarfskurve eines Jahres
Auslegungsbeispiel eines wärmegeführten BHKW
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Jan.
Feb.
März
April
Mai
Juni
Juli
Aug.
Sep.
Okt.
Nov.
Wärmebedarf
Wärmebedarfskurve eines Jahres
Warmwasser
Warmwasserbedarf nach Monaten
Dez.
Grafik 3: Geordnete Jahreskennlinie nach Wärmebedarf
Auslegungsbeispiel eines wärmegeführten BHKW
100
90
Beispiel:
Bei einer Wärmeleistungsabdeckung von 30%
durch das BHKW beträgt die Laufzeit ca. 4500 Std./a
80
70
60
50
40
30
0
2000
Laufzeit in Stunden
4000
6000
Aug
Juli
Juni
Sep.
Mai
April
Okt.
März
0
Feb.
10
Dez.
20
Jan.
Heizleistung in %
Für die Auslegung des BHKW wird im ersten Schritt
der gesamte Jahreswärmebedarf (Wärme und Warmwasser) des Objektes auf einer Tages- oder eventuell
auch Monatsbasis dargestellt (siehe Grafik 2). Im zweiten Schritt wird der Wärmebedarf dann in abfallender
Reihenfolge aufgereiht (siehe Grafik 3). Daraus ergibt
sich nun eine geordnete Jahreskennlinie (0 bis maximal
8700 Stunden). Das Blockheizkraftwerk kann nun anhand der objektspezifischen Bedürfnisse ausgelegt
werden. Dabei ist zu beachten, dass lange und regelmässige Laufzeiten die Wirtschaftlichkeit erhöhen und
die Unterhaltskosten senken.
Speicher
Nov.
Beispiel eines wärmegeführten BHKW
Bei der Auslegung eines BHKW bildet der Wärmebedarf
(Wärme, Warmwasser oder auch die Prozesswärme)
des gesamten Jahres die Grundlage bei der Auswahl
der Leistungsgrösse. Ein BHKW deckt normalerweise
nur die Grundlast ab. Für den Spitzenbedarf kommt
immer eine Zusatzheizung zum Einsatz, die auch die
gesamte Heizlast abdecken muss. Der Anteil des BHKW
an der Wärmeleistung beträgt in der Regel je nach Gebäude- und Nutzungsart zwischen 20 und 40%. Dabei
werden rund 50 –80% des Wärmebedarfs abgedeckt.
Stromnetz
Heizleistung in %
Blockheizkraftwerke sind entweder wärmegeführt,
stromgeführt und als Notstromaggregat einsetzbar. Die
prioritäre Auslegung auf den Strombedarf ist nur dann
sinnvoll, wenn eine hohe elektrische (Spitzen-) Leistung
mit gleichzeitig hohen Kosten durch ein BHKW abgedeckt werden kann. Stromüberschüsse können problemlos ins Netz abgegeben werden. Um Wärmeüberschüsse zu speichern, muss ein auf die Bedarfsstruktur
des Gebäudes ausgerichteter Speicher eingebaut sein.
Da ein BHKW grundsätzlich nur auf die Grundlast des
Wärmebedarfs ausgelegt wird, ist für die Spitzenabdeckung eine Zusatzheizung vorzusehen.
8000
Wärmebedarf
Jahreskennlinie des Wärmebedarfs
Warmwasser
Warmwasserbedarf nach Monaten
Wärmebedarf abgedeckt durch BHKW
8760