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News Montag, 03.02.2014 17:01

Flüssiggasbetriebenes Blockheizkraftwerk

 

Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung



Ein flüssiggasbetriebenes Blockheizkraftwerk funktioniert nach dem KWK-Prinzip (Kraft-Wärme-Kopplung), bei dem Strom und Wärme gleichzeitig erzeugt werden. Als Brennstoff kommt Flüssiggas zum Einsatz, das ohne Anschluss an das öffentliche Leitungsnetz genutzt werden kann und sehr klimafreundlich verbrennt. 

Prinzip der Kraft-Wärme-Kopplung
Bei den kleineren Blockheizkraftwerken treibt eine Gasverbrennungskraftmaschine einen Generator an, der elektrischen Strom erzeugt. Im Motorblock entsteht Abwärme durch das Abgas und durch Kühlwasser, die über einen Wärmeaustauscher zur Brauchwassererwärmung und/oder direkt zum Heizen dient. Diese BHKWs gibt es in unterschiedlichsten Bauarten von großen Blöcken mit Leistungen im Megawattbereich bis hinunter zu Mikro-BHKWs für das Eigenheim. Ihre Effizienz, also der messbare Leistungswirkungsgrad, fällt enorm aus, er kann zwischen 80 und 90 Prozent liegen. Zum Vergleich: Konventionelle Kraftwerke erreichen je nach Brennstoffbasis zwischen 30 bis 60 Prozent. Die bei BHKWs eingesetzten konventionellen Technologien können Dampf- und Gasturbinen, Brennstoffzellen, Stirlingmotoren sowie herkömmliche Verbrennungsmotoren sein, Letztere kommen bei flüssiggasbetriebenen Blockheizkraftwerken zum Einsatz. Die Unterschiede bestehen in der Primärenergiezufuhr sowie in der Art der Abwärmenutzung, bei Verbrennungsmotoren fällt diese Abwärme eher im Kühlwasser an, bei Gasturbinen im Abgas. Aus diesen Unterschieden resultieren die Anwendungsbereiche unterschiedlicher Technologien. Gasturbinen erzeugen in der Industrie Niedertemperatur-Prozesswärme, Motorenanlagen setzt man gern für die Raumwärmetemperatur-Bereitstellung ein. Die flüssiggasbetriebenen Blockheizkraftwerke eignen sich aufgrund ihrer Leistung (siehe unten) besonders gut im Gewerbebereich, Hotelbetreiber setzen sie bevorzugt ein. Jede KWK-Anlage besteht aus:

  • Motor oder Turbine als Generatorantrieb
  • Stromgenerator
  • Wärmetauschersystem
  • Schalt- und Steuereinrichtung für die Stromverteilung
  • hydraulische Einrichtung für die Wärmeverteilung


Leistung eines flüssiggasbetriebenen Blockheizkraftwerkes
Beispielhaft kann die Leistung für ein mittleres Hotel beschrieben werden, das als "Waldhotel" über keinen Anschluss an das öffentliche Gasnetz verfügt und daher von der Technologie auch aus logistischen Gründen profitiert. Das mittelgroße Hotel mit 100 Betten nutzt zwei flüssiggasbetriebene BHKWs mit je 5,5 kW Stromerzeugung sowie 12,5 kW thermischer Leistung. Der Verbrauch liegt bei reichlich 40.000 Litern Flüssiggas im Jahr, zur Lagerung dienen ein 6.400-Liter und (gesondert für die Küche) ein 4.850-Liter-Flüssiggasbehälter. Es ist also eine Auffüllung alle drei bis vier Monate erforderlich, die durch die Anbieter der BHKWs jederzeit garantiert wird. Diese Logistik findet sich auch in Eigenheimsiedlungen mit einem Flüssiggastank für teils mehrere Dutzend Häuser und ist absolut zuverlässig. Das Hotel ist auf diese Weise autark und erzeugt äußerst klimafreundlich Strom, Heizung und Energie für die Küche. Es wurde ein leichter Stromüberschuss ins öffentliche Netz eingespeist, der Hotelbetreiber erhielt eine KWK-Vergütung von 3.332 Euro und sparte Energiesteuer in Höhe von 1.080 Euro. Das Gas verbrennt nahezu rückstandsfrei, Geruchsbelästigungen gibt es nicht. Ein weiteres Plus ist gerade für Gewerbebetriebe maßgebend: Die Anlage ist sehr wirtschaftlich und nicht nur klimaschonend, sondern auch nicht wassergefährdend, was für Anlagen in Wasserschutzgebieten entscheidend sein kann.

Woher kommt das Flüssiggas?
Flüssiggas aus Propan und Butan ist ein Nebenprodukt der Erdölraffinerie und verdichtet sich bei Verflüssigung auf 1/260tel des Gasvolumens. Das ermöglicht kostengünstig die Lagerung und den Transport. Lieferanten, die oft auch Anbieter der BHKW-Anlagen sind, beziehen es unter anderem aus der Nordsee (rund 60 Prozent) oder aus inländischen Raffinerien, die das Flüssiggas bei der effizienten Rohölverarbeitung innerhalb der Koppelproduktion erzeugen. Auch biogenes Flüssiggas ist auf dem Vormarsch, das aus Pflanzenresten gewonnen wird und in Zukunft einen hohen Anteil am Gesamtverbrauch ausmachen dürfte.


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