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Autoren
OldBo
19.03.2018
Viele große Kraftwerke erzeugen Strom, bei denen von der eingesetzten Primärenergie im Schnitt nur 38% in Strom umwandelt werden. 62% der Ursprungsenergie fallen als Wärme an, die oftmals nicht genutzt wird und z. B. über Kühltürme abgeführt wird. Um neben dem Strom auch die Wärme nutzen zu können, braucht man kleinere Kraftwerkseinheiten, die dezentral in der Nähe der Wärmeabnehmer arbeiten.
Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung
 Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung
Quelle: BHKW-Infozentrum
Viele große Kraftwerke erzeugen Strom, bei denen von der eingesetzten Primärenergie im Schnitt nur 38% in Strom umwandelt werden. 62% der Ursprungsenergie fallen als Wärme an, die oftmals nicht genutzt wird und z. B. über Kühltürme abgeführt wird. Um neben dem Strom auch die Wärme nutzen zu können, braucht man kleinere Kraftwerkseinheiten, die dezentral in der Nähe der Wärmeabnehmer arbeiten.

Typische Einsatzgebiete von KWK-Anlagen sind:
  • Krankenhäuser
  • Bürogebäude
  • Industrie- und Gewerbebetriebe
  • Wohnsiedlungen
  • Mehrfamilienhäuser
Nicht nur zur Gebäudeversorgung mit Heizwärme und Warmwasser, sondern auch als Prozesswärme, zur technischen Kälteerzeugung sowie zur Druckluftversorgung kann die Wärme eingesetzt werden.

Eine Kraft-Wärme-Kopplung (Wärme-Kraft-Kopplung) kann durch viele Technologien realisiert werden. Das Hauptprinzip ist dabei die dezentrale Nutzung der (gleichzeitig) bereitgestellten Elektrizität und Wärme im näheren Umkreis.

Das grundsätzliche Prinzip eines Motor-BHKW's:
Die Verbrennungskraftmaschine (z. B. Motor, Gasturbine) treibt einen Generator an und stellt dadurch elektrischen Strom dem Verbraucher zur Verfügung. Der  Motor kann auch direkt eine Maschine oder einen Verdichter (z. B. bei der Drucklufterzeugung) antreiben. Die Abwärme, welche im Motorblock anfällt (Kühlwasser, Öl), wird über einen Wärmetauscher zur Heizwassererwärmung verwendet. Die im Abgas enthaltene Energie wird zusätzlich zur Dampferzeugung (Prozeßwärme) genutzt und/oder mittels Wärmetauscher zur Trinkwassererwärmung.

Als konventionelle Technologien zur Kraft-Wärme-Kopplung stehen die Dampfturbine, der Verbrennungsmotor als auch die Gasturbine zur Verfügung. Neuere Technologien wie die Brennstoffzelle oder der Stirlingmotor erweitern immer mehr die bestehenden KWK-Technologien.

Die Verbrennungskraftmaschinen (Motor, Gasturbine) unterscheiden sich insbesondere hinsichtlich der Art der Abwärme. Während bei Verbrennungsmotoren der größte Teil der Abwärme im Kühlwasser anfällt, wird die Wärme beim Gasturbinenprozeß in einem höheren Temperaturbereich durch das Abgas abgegeben. Das begründet auch die unterschiedlichen Anwendungsfelder dieser beiden Technologien. So werden Gasturbinen insbesondere im Bereich der Industrie zur Bereitstellung von Niedertemperatur-Prozeßwärme (bis 500°C) eingesetzt, während die Motorenanlagen vor allem im Bereich der Raumwärmetemperatur-Bereitstellung ihre Anwendung finden.

In den meisten Fällen setzt sich eine BHKW-Anlage aus folgenden Hauptkomponenten zusammen:
  • Motor, Gasturbine oder Stirlingmotor als Generatorantrieb / Brennstoffzelle
  •  Generator zur Stromerzeugung
  • Wärmetauschersysteme zur Rückgewinnung der Wärmeenergie aus Abgas, Motorabwärme und Ölkreislauf
  • Diverse elektrische Schalt- und Steuereinrichtungen zur Stromverteilung bzw. zum Kraftmaschinenmanagement
  • Hydraulische Einrichtungen zur Wärmeverteilung
Insbesondere im Bereich der Raumwärmebereitstellung wird das BHKW-System meistens durch einen Spitzenkessel sowie einen Wärmespeicher ergänzt.
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dsdommi schrieb: Hallo, da mir hier schon öfter geholfen wurde :-) habe ich mal wieder eine Frage. Ich habe seit ein paar tagen das Problem das es alle paar Stunden einen "Schlag" in Heizungsanlage gibt, so als würde...
Mchicken schrieb: Guten Tag, wir haben eine ecoTEC plus VC DE 196/3-5 + calorMatic 430 und angeschlossener Fußbodenheizung. Die Heizung ist bei < 5 Grad perfekt eingestellt. In der Übergangszeit springt die Heizung leider...
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