Druckluft-Wärme-Kraftwerk von Bosch

AUS DER PRAXIS
Druckluft-Wärme-Kraftwerk von Bosch
Wie Erdgas zu Druckluft wird
Energie hocheffizient, wirtschaftlich und unabhängig von politischen Rahmenbedingungen wie dem KWK- und EE-Gesetz
bereitzustellen - das ermöglicht das Druckluft-Wärme-Kraftwerk (DWKW), das Druckluft und Wärme dezentral verfügbar
macht und 2015 von Bosch KWK Systeme GmbH erstmals vorgestellt wurde.
Druckluft mit Erdgasantrieb
Von außen sieht das DWKW wie ein gewöhnliches Blockheizkraftwerk aus, auch
das Herzstück des Kompaktmoduls bildet nach wie vor ein Verbrennungsmotor
mit einer mechanischen Wellenleistung
von 60 kW. Nach dem Verbrennungsmotor ist jedoch einiges anders: Anstelle eines Generators wird mit der gesamten
Antriebsleistung des Motors ein Luftverdichter angetrieben.
In die Entwicklung dieses Produkts
hat Bosch KWK Systeme sein jahrzehntelanges Know-How bei der Kraft-Wärme-Kopplung eingebracht und mehrere Herausforderungen gemeistert: Um
sich an den schwankenden Druckluft-
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bedarf anzupassen, wird der Gasmotor
drehzahlgeregelt betrieben. Zudem
fallen bei der Umwandlung von mechanischer Energie in Druckluft mehr
als 95 Prozent Wärme an, wovon ein
Großteil zusätzlich zur Wärme aus Motorkühlung und Abgas dem Heizkreislauf zugeführt wird.
Vorteile des DWKW
Vielen Produkten liegt ein druckluft- und
wärmeintensiver Fertigungsprozess zugrunde. Für solche Anwendungen eignet
sich das Druckluft-Wärme-Kraftwerk besonders gut: Die mechanische Leistung
der Antriebswelle wird vom Verbren-
nungsmotor ohne elektrische Wirkungsgradverluste weitergegeben, das heißt
die bei der getrennten Wärme- und
Drucklufterzeugung entstehenden Verluste entfallen und die Druckluft wird
noch effizienter bereitgestellt. Weiterhin
sind die Energiekosten für den Betrieb
mit Gas deutlich günstiger als die Stromkosten bei der ursprünglichen Drucklufterzeugung.
Ingenieurskunst oder
Perpetuum Mobile
In der energetischen Gesamtbilanz erreicht das DWKW einen Gesamtwirkungsgrad von 119 %. Spontan denkt
gwf-Gas + Energie
10/2016
AUS DER PRAXIS
man dabei an ein Perpetuum Mobile,
doch die Rechnung ist realistisch:
■■ Energieeintrag durch Gasverbrauch:
164 kW
■■ Mechanische Leistung an Antriebswelle:
60 kW
■■ Thermische Leistung Motorkühlung:
48 kW
■■ Thermische Leistung Abgaskühlung:
38 kW
■■ Thermische Leistung Kompressor:
48 kW
■■ Gesamtwirkungsgrad:
((60+48+38+48) kW / 164 kW) x 100 %
= rund 119 %
Die erste Besonderheit dieser Anlage ist,
dass aus 60 KW Wellenleistung 48 KW
Bosch Thermotechnik
Bosch Thermotechnik ist ein führender europäischer Hersteller von energieeffizienten Heizungsprodukten und Warmwasserlösungen. Im Geschäftsjahr 2015
erzielte Bosch Thermotechnik mit rund 13 400 Mitarbeitern einen Umsatz von
rund 3,3 Milliarden Euro, davon 68 Prozent außerhalb Deutschlands. Bosch
Thermotechnik verfügt über starke internationale und regionale Marken und
ein differenziertes Produktspektrum, das in Europa, Amerika und Asien produziert wird.
Mehr Informationen unter www.bosch-thermotechnik.de
Wärmeleistung wieder nutzbar gemacht
werden, die bei einem herkömmlichen
elektrisch angetriebenen Druckluftverdichter, aufgrund der niedrigen nutzbaren Temperatur, in die Umgebung abgegeben werden. Das ist der Grund für
den rechnerischen Gesamtwirkungsgrad.
Eine zweite Besonderheit liegt darin,
dass die Wärme mit einem Temperaturniveau von 90° C zur Verfügung gestellt
wird.
Angesichts dieser Vorteile empfiehlt
es sich auf jeden Fall, den Einsatz eines
DWKW zu prüfen, wenn Druckluft im Betrieb benötigt wird.
Herausforderungen der Zukunft
Das innovative DWKW zeigt: Bosch KWK
Systeme GmbH ist auf die Herausforderungen der Zukunft gut vorbereitet - bei
der Entwicklung von gasbetriebenen
Hocheffizienz-BHKWs, der ORC-Technologie zur Erzeugung von elektrischem
Strom aus Abwärme oder dem DruckluftWärme-Kraftwerk. Neben den StandardKompaktmodulen realisiert Bosch KWK
Systeme kundenspezifische Projekte, bei
denen eine Anlage optimal an die Herausforderungen jedes einzelnen Kunden
angepasst werden kann.
Autoren
Vitalij Klassen
Vertriebsingenieur für ORC- / BHKW-Systeme
Bosch KWK Systeme GmbH, Lollar
E-Mail: [email protected]
Bild 1: Druckluft-Wärme-Kraftwerk in der Energiezentrale der Bosch Thermotechnik GmbH in Lollar
Quelle: Bosch KWK Systeme GmbH
gwf-Gas + Energie
10/2016
Ulrich Inderthal
Geschäftsführer
Bosch KWK Systeme GmbH, Lollar
E-Mail: [email protected]
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