BHKW LENZ BioPower

Bio-Power BHKW
Next Generation
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LENZ BioPower
Next Generation
Bio-Heiz-Kraft-Werk
geeignet für alle Holz-Gase
Energie aus direkt im Holz gespeicherte Sonnenenergie
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Bio-Power BHKW
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Bruttostromerzeugung in Terrawattstunden/Jahr
Langfristige Kraftwerksentwicklung in Deutschland
Quelle: Wuppertalinstitut DLR 2003
600
regenerativer
Strom ohne
Biomasse
500
400
Strom aus KWK
einschließlich
Biomasse
300
200
neue KondensationsKraftwerke
100
0
2000 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050
bestehende Kraftwerke
(nur Strom)
Der Trend und das Ziel: Energie aus Biomasse …
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Bio-Power BHKW
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Holzgas-BHKW im geschlossenen Energiekreislauf
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Bio-Power BHKW
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Funktion der Kraft-Wärme-Kopplung
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Bio-Power BHKW
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Kraftstoff-Status: Bio- / Holz-Gas
 Pyrolyseanlagen zur Gaserzeugung
Gas aus der traditionellen Holz Vergasung +
Gas aus Reststoffen holzähnlicher Art (Stroh)
 Nachteil:
Zur Zeit noch wenig Anlagen im Betrieb
Holzgaserzeuger Typ Pyrator > > >
Der Trend: Energie aus Biomasse Holz …
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Bio-Power BHKW
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BHKW Aufbau der Grundlagen
Lenz Kompetenz
Motorsteuerung
Lenz Kompetenz
Motorentechnik
mit
AlleinstellungsMerkmalen
Generator, Anlagenund Heizungsbau
als Beiwerk
Die Grundlagen zum Aufbaus einer BHKW Anlage
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Bio-Power BHKW
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BHKW Anlage Systemauslegung – mit Lenz Turbolader System
Abgas
Aktiv
Filter
System
Turbolader
Abgas
Aktiv-Power-Flow
LENZ BioPower
Verbrennungsmotor
MotorSteuerGerät
Lenz
BioTronic
Luft
Aktiv
Filter
Aktiv-Power-Ram
Gemischaufbereitung
Technik: BHKW BioPower Turbo-Motor Auslegung
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Bio-Power BHKW
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Lenz BioTronic für BioPower Motore
 Entstehung BioTronic.
 Entwicklung Hard- und Software
 Applikation der Daten am Zielmotor
 Steuerung und Regelung des Motors
 Überwachung aller Funktionen des Motors
LENZ
LENZ
Steuergerät
Applikationen
Hardware
Software
Diesel und
Pflanzenöle
LENZ
Steuergerät
mit
Erkennung
und
Überwachung
Steuergerät
LENZ
BioTronic
für
BHKW
mit
Multi-Kraftstoff
Motoren
Technik: Motorsteuergerät zur Optimierung der Verbrennungsvorgänge
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Vorteil mit Lenz BioTronic

Optimale Kraftstoffverbrennung mit Lenz BioTronic
 Lenz Aktiv-PowerFlow® System und „Plasma-Zündung“
 dadurch sehr geringer Kraftstoffverbrauch!
 dadurch Reduzierung der Russpartikel um 99% !
 dadurch Reduzierung der krebserregenden Stoffe um 99,8% !

Optimale Motorauslegung
 Optimierung von Steuerzeiten und Einspritzzeitpunkt
 Optimierung von Liefergrad und Gemischaufbereitung

Optimale Systemüberwachung mit Lenz LambdaMeter®
 das ergibt eine deutlich größere Systemsicherheit
 sofortige Fehlererkennung, Notfallabschaltung
Technik: Steuerung und Überwachung der Verbrennung im Motor
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Bio-Power BHKW
Generation
Energie Next LeistungsManagement Komponenten
Strom
VerbrauchsAnlagenOptimierung
Steuerung
AbgasOptimierung
Generator
+ MotorAbstimmung
MotorManagementSystem
TurboladerOptimierung
Kraftstoffflexibilität
MotorÜberwachung
BHKW Management
Motorund Anlagen
Service
Tank- &
Kraftstoffleitungsauslegung
FernÜberwachung
- Monitoring
Systemverantwortung
Instandhaltungsvertrag
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Wärmepuffer
Speicher
BHKW
Raumkonzepte
Gebäude
Schallisolierung
Mit und ohne
GEBÄUDEANBINDUNG
BHKW - die einzelnen Modul- und Funktionsbetrachtungen
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Bio-Power BHKW
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Einspeisung von Bio-Holz-Gas Kraftstoff
Motor
Gesamtleistung P
46% Motornutzleistung Pe
VerbrennungsMotor
mögliche
Nutz-Wärme
Nicht nutzbare Energie
52% Motorwärmeleistung
aus
Wasser und Öl
T1/T2 (Luft) +
T3/T4 (Abgas)
Δ
Gen. Pel
Wirkgrad
96%
HeizungsAnlage
75°C
bis
85°C
geringe absolute Verluste
Allgemeine Energiebilanz bei Lenz liegt bei 98% Gesamtwirkungsgrad
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Einspeisung von Bio- / Holz-Gas Kraftstoff
Motor
Gesamtleistung P
Verbrennungs-
Motor
46% Motornutzleistung Pe
27% Motorwärmeleistung
aus Wasser und Öl
Warmwasser
75 bis 85°C
25% Motorwärmeleistung
aus Motor-Abgas
Kälte
Erzeugung
bis 6°C
mögliche
Nutz-Wärme
Nicht nutzbare Energie
Δ
Gen. Pel
Wirkgrad
96%
geringe absolute Verluste
Optimale Energiebilanz aus Strom, Wärme und Kälte (KWKK)
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Bio-Power BHKW
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Einspeisung von Biogas Kraftstoff
Motor
Gesamtleistung P
VerbrennungsMotor
mögliche
innovativ: kein Kraftstoffeintrag ins Motoröl!
Das Verfahren wurde von Lenz
weltweit zum Patent angemeldet.
innovativ: kein Ruß im Abgas und CO2 neutral!
innovativ: Kraftstoffverbrauch unter (200g/kWh)!
Nutz-Wärme
Nicht nutzbare Energie
innovativ: keine krebserregenden Abgas Stoffe!
Höchst innovatives BHKW von LENZ Motorentechnik
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BHKW BioPower Motorentechnik – Biogas aus dem Holzvergaser
Wärme zur
Trocknung
LENZ System Energie Management
Holzvergaser
Holz Gas Hw
3,6 kWh / Nm3
Motormanagement
BioTronic
Holz-Gas
Speicher
Nm3/h
~ 100
= ~ 360 kWh
Holz-Gas
>
Vb - Motor
Pe = 157 kW
bei 1.500U/min
Stromeinspeisung
ΔG
Technik: BHKW Lenz für Heizung und Trocknung geeignet
Steuerund
RegelEinheit
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BHKW BioPower Motorentechnik – BHKW &Trocknung Holz, Stroh ….
Trocknung
Wärme zur
Trocknung
LENZ System Energie Management
Holz / Stroh
Brikettier
Motormanagement
BioTronic
Presse
Holz
Pyrator
>
BioHolz -Gas
Vb - Motor
Pe = 157 kW
bei 1.500U/min
Stromeinspeisung
ΔG
Technik: BHKW Lenz für Trocknung vor der Pyrolyse geeignet
Steuerund
RegelEinheit
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BHKW BioPower Motorentechnik – Kraftstoff Gas + Pyrolyseöl
Einspeisung
von
Bio-Abfällen
Wärme zur
Trocknung
Restgas
>
Pyrolyseöl
Pyrolysegas
>
LENZ System Energie Management
Motormanagement
BioTronic
Steuer-
Vb - Motor
Pe = 157 kW
bei 1.500U/min
und
ΔG
HÖ-Abgas-Tauscher
RegelEinheit
Strom für die Pyrolyse
Technik: BHKW Lenz geeignet für Biogas & Pyrolyse Öl
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Bio-Power BHKW
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„Redundantes Energie Management“
zur Wärme und Stromverteilung.
Steuert und regelt die
Kraftstoff- und Motor-Cluster
Cluster
für
größere
Einheiten
Motoren
und
Generatoren
Kraftstoff–
Verteilung
Cluster
1 bis n
CPU
SystemSteuerung
Elektrischer Strom
Warmwasser
System-Steuerung 1 mit Cluster-Steuerung …
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Bio-Power BHKW
CPU
SystemSteuerung
Next Generation
Notabschaltung
Not – Lampe
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Anlage mit Fernüberwachung
im Lenz Instandhaltungsvertrag
LENZ
Motorentechnik
Fehlermeldung
ISDN / TDSL
Standleitung
Fehlermeldung
BHKW
MessDatenErfassung
SystemMonitoring
Home - PC
mit
Notprogramm
Vor Ort
Drucker
… und System-Steuerung 2 mit System-Monitoring
Einleitung
Fehlerbehebung
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Bio-Power BHKW
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MachbarkeitsStudie
AnforderungsAnalyse
GesamtsystemEntwurf
Auslegung
& Modultest
Integration
& Systemtest
Auslieferung
& Installation
Überwachung
& Wartung
BHKW Projektierung und Fertigung nach dem Wasserfallmodell
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Bio-Power BHKW
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Epilog
 36 Jahre Erfahrung mit Motorsteuergeräten
(Entwicklung, Fertigung & Fahrzeugeinbau)
 Flexible Umsetzung von Geräten (Time to Market)
 Schnelle Projekt Realisierung bis hin zur Serienreife
 Zugriff zu hochqualitativen Informationen und Erfahrungen
 gutes Preis- Leistungsverhältnis bei Entwicklung von Steuergeräten
 22-jährige Motorentechnik Erfahrung: Über 400 verschiedene VerbrennungsMotore mit intensiven Tests am eigenen stationären Motorenprüfstand
Die Kompetenz der Firma Lenz, im gesamten Bereich Motorentechnik
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Wo Sie uns finden:
Lenz Motorentechnik e.K. ist östlich von München, in Aschheim / Feldkirchen zu finden. Die Räumlichkeiten bestehen aus Ingenieurbüros, Entwicklungs-Labor und Produktionshalle für MotorElektronik, Fahrzeugtechnik und Bio-Heiz-Kraft-Werk - Anlagen. Unsere qualifizierten Mitarbeiter
und Spezialisten kümmern sich um die einzelnen Projekte und um Ihre Wünsche.
Feldkirchen, im September 2008
LENZ Motorentechnik e.K.
Ottostraße 2
85622 Feldkirchen
bei München
Tel.: 089-9595 8700
Fax: 089-9595 8820
Email: [email protected]
Web: www.lenz-bhkw.de
www.greenexchange.de
www.pyrator.de
www.lenz.de
Nehmen Sie mit uns Verbindung auf, wir machen das Machbare möglich!
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Bio-Power BHKW
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
Modul 0 - Basisrahmen mit Schallisolierung

Modul 1 - Verbrennungsmotor für Pflanzenöl und Gas

Modul 2 - Motor-Management-System Lenz BioTronic

Modul 3 – Kraftstoff-Aufbereitung mit Tagestank

Modul 4 - Wärmetauscher für Motorkühlwasser

Modul 5 - Wärmetauscher für Motor-Abgas (v. Module)

Modul 6 - Stromgenerator 150 kW (250 kVA)

Modul 7 - Stromsteuerung 230 / 400 V

Modul 8 - Memo Datenspeicherung

Modul 9 - Daten-Fern-Wartung

Modul A – Aufstellung & Abnahme

Modul B - Kraftstofftank extern
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Anlage 1 : Lenz Pflanzenöl-BHKW - Module der Basiseinheit
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Bio-Power BHKW
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 Daten-Monitoring
-
Visualisierung der Motordaten
Nachoptimierung der Kennfelder
Einbindung aller weiteren BHKW Daten
Anzeige von BHKW Störungen aller Art
 Daten-Aufzeichnung
- Aufzeichnung aller Werte
- Störungen werden sofort weitergemeldet
 Daten-Übertragung
- Regelmäßige Übertragung der Daten
- Speicherung aller Daten bei LENZ Motorentechnik
Anlage 2: Anlagen Instandhaltung mit Daten-Monitoring
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Bio-Power BHKW
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Leistungsdaten
Lenz BioPower 160HG
Wichtige Faktoren:
Leistung P
Leistung Pe
Leistung PnG
Leistung Pth
Kraftstoffeinsatz
Kraftstoff
Temperatur Ausgang
Temperatur Rücklauf
Temperatur Abgas
160 kW
157 kW
150 kW
180 kW – 8%
360 kW maximal
Holz-Gas 3,6 kW / Nm3
85°C (90°C)
65°C (70°C)
820°C / 720°C
Brennwert / Heizwert
nach EnEV ~ 1.06
• Biogas 12-25 [MJ/Nm3]
• Holzgas 12.96 [MJ/Nm3]
• Erdgas 35-45 [MJ/Nm3]
70% des Verbrauches von Kraftstoff- / Gas
müssen als Strom und / oder Wärme
eingespeist werden (Vorgabe).
Leistung nach DIN ISO 1585 / ECE R85
Gas nach DIN 51857
Anlage 3: Energiebilanz / Energieauslegung LENZ BioPower 160HG
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Technik zum Biogas – Verbrennungsmotor

Motor gesamt Leistung
P

Motor effektive Leistung
Pe
=
P - Lüfter usw.

Generator Einspeise-Leistung
PnG
=
Pe * 0.96

DIN Norm für die Motorleistung = ISO 1585 / ECE R85

DIN = 1013 hPa / 293°K (20°C) oder ECE = 990 hPa / 25°C

DIN Norm m3 DIN 1242 / Biogas nicht spezifiziert

Verbrauch / Wirkungsgrad
be
=
[g/kWh]

mechanischer Wirkungsgrad
ηm
=
P * x

thermischer Wirkungsgrad
ηth
=
pth * x

gesamter Wirkungsgrad
ηe
=
P + pth
Anlage 4: Technische Leistungen und Normen
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Ertragszahlen bei Holzgasbetrieb – Einspeisevergütung 150 kW nach EEG 2009
 Vergütung allgemein






NawaRo Vergütung
Technikbonus I
Technikbonus II zusätzlich möglich
Kein Formaldehyd
KWK Bonus
Gesamtertrag pro kWh
0,1167 € / kWh
0,0600 € / kWh
0,0200 € / kWh
(0,0200 € / kWh ) ab 2009
0,0100 € / kWh
0,0300 € / kWh
0,2367 € / kWh
 Stromertrag bei 150 kW
+ 305.343,-- € / Jahr
 Instandhaltung bei normaler Laufzeit 8.600 Stunden / a - 25.800,-- € / Jahr
 Materialkosten Holz ? und sonstige Betriebskosten nicht spezifiziert.
Investition pro BHKW Anlage 168.000,-- EURO
Netz- und Heizungseinbindung 60.000,-- bis 90.000,-- EURO
Notwendig ist eine Projektierung des Systems
Anlage 5: Wirtschaftlichkeit mit LBP160DP ab 2009
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