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Moderne KWK-Technologien - Technik und Wirtschaftlichkeit

Experte: Markus Gailfuß - BHKW Infozentrum

Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) kann durch den Einsatz vieler Energieträger realisiert werden. Im fossilen Bereich sind das Erdgas, Heizöl oder Flüssiggas. Bei den regenerativen Energieträgern sind Pflanzenöl, Biogas oder Holzprodukte nutzbar. Diese Energieträger werden mit Hilfe verschiedener Technologien wie Stirling- und Otto-Motoren, Dampf- und Gas-Turbinen sowie Brennstoffzellen in Wärme und Strom umgewandelt. 2016 boten 79 BHKW-Hersteller deutschlandweit 1.347 unterschiedliche Module an.
Ein wichtiger Indikator bei der Auslegung von KWK-Anlagen ist der elektrische Wirkungsgrad. Bei Otto- und Diesel-Motoren steigt dieser mit zunehmender elektrischer Leistung von ungefähr 25 Prozent im Leistungsbereich bis fünf Kilowatt elektrisch (kWel) auf bis zu 40 Prozent bei Anlagen mit einer elektrischen Leistung über 500 kWel. Brennstoffzellen erreichen sogar Wirkungsgrade über 50 Prozent. Aufgrund des breiten Leistungsspektrums können KWK-Anlagen in vielen Gebäuden wie Schwimmbädern, Schulen, Pflegeeinrichtungen oder in Wohngebäuden eingesetzt werden.
Wird im Anwendungsfall zudem technische Kälte benötigt, kann diese über die ausgekoppelte Wärme in Ad- oder Absorptionsanlagen bereitgestellt werden.
KWK-Anlagen werden meist nach dem Wärmebedarf ausgelegt. Die Grundlage dazu bieten das Wärmeverbrauchsprofil oder Monatsverbrauchswerte des Gebäudes. Diese ermöglichen eine erste Abschätzung.
Die Grundlage für die Wirtschaftlichkeit bildet die VDI 2067 „Wirtschaftlichkeit gebäudetechnischer Anlagen“: Kosten und Erlöse werden hier über einen Zeitraum von zehn bis 20 Jahren verglichen. Neben der Wärme ist auch ein Eigenverbrauch des bereitgestellten Stroms eine finanziell interessante Option.