Blockheizkraftwerk

Gedanken gemacht schon, auch ausführlich gerechnet, aber nach genauer Betrachtung wurde diese Option immer wieder verworfen.

Dafür genügt ein Blick auf die Preise. Von den Investitionskosten mal abgesehen, geht es auch um den "Brennstoff" den das BHKW benötigt. Umweltschonend betrieben, sofern man überhaupt von umweltschonend reden kann, würde man Palmöl, Soja- oder Rapsöl verbrennen. Die aktuellen Preise für diese Öle sprechen schon für sich. Wir reden hier von deutlich über 1,- €/Liter.

Dann kommt die Betriebszeit hinzu. Um zumindest ein bischen effizient zu sein, MUSS die Abwärme und die el. Energie genutzt werden. Ansonsten wird der Wirkungsgrad unterirdisch, und die Kosten je kWh unbezahlbar. Doch wieviele Stunden im Jahr kann ich die Abwärme überhaupt sinnvoll nutzen?

Wenn ich wirklich meinen el. Strom mit einem BHKW erzeugen möchte, dann spielt die Dimensionierung eine entscheidende Rolle. Betrachtet man dabei die Praxis in einem EFH, dann wird man schnell feststellen, dass es ein paar Faktoren gibt, die nicht miteinander vereinbar sind.

Betrachten wir mal die elektrische Seite.

Hier liegt der jährliche Strombedarf beispielsweise bei 4.000kWh. Das wären durchschnittlich ca. 11kWh pro Tag. Dieser durchschnittliche Bedarf variiert mit der Jahreszeit, und noch schlimmer, er variiert sehr stark über den Tagesverlauf. So verbrauche ich beim Kochen innerhalb ca. 1h einen Großteil des Tagesbedarfs. Der Rest (Beleuchtung etc.) ist mehr oder weniger über ein paar Stunden verteilt.
Bei der Dimensionierung muss ich aber so rechnen, dass ich auch Leistungsspitzen abfangen kann. Das ist nur möglich wenn ich einen Zwischenspeicher habe, oder aber das BHKW entsprechend der Spitzenlast dimensioniere.
Dimensioniere ich auf Spitzenlast, dann habe ich eine Menge thermischer Energie die ich nutzen muss. Verwende ich einen Zwischenspeicher, dann kostet das Geld, Wartung, und Schaltungsaufwand.

Weiter geht´s mit der thermischen Seite.

Wie schon geschrieben, ist ein BHKW nur dann sinnvoll zu betreiben, wenn auch die thermische Energie genutzt werden kann.
Hier variiert der Bedarf erheblich über die Jahreszeit, von 0 bzw. ein paar kWh für die WW-Erzeugung im Sommer, bis hin zu einem täglichen Bedarf von sagen wir mal 100kWh im tiefsten Winter.

Grundlage für die Dimensionierung ist die Heizlast eines Gebäudes, die unter statischen Bedingungen gerechnet wird, doch in der Praxis variieren alle Parameter ständig. Das erfordert eine Leistungsregelung auf der Seite des Wärmeerzeugers, oder einen taktenden Betrieb, möglichst in Kombination mit einem Zwischenspeicher.

Dummerweise läuft der Bedarf an thermischer Energie nicht parallel zum Bedarf elektrischer Energie.
d.h. Um mein Haus möglichst komplett mit dem BHKW versorgen zu können, muss ich auf der elektrischen UND thermischen Seite zwischenspeichern.

Das Einspeisen der el. Energie in´s öffentliche Netz wird mit ca. 9Ct./kWh vergütet. Somit ist dieser "Zwischenspeicher" nicht gerade attraktiv. Man beachte nur mal, was mich die Erzeugung einer kWh kostet wenn man die o.g. Brennstoffpreise zugrunde legt.

Das kleinste BHKW das man mit Pflanzenöl betreiben könnte, hat eine Leistung um 17kW. Davon 5kW el. 10kW thermisch und der Rest sind Verluste. Diese Geräte erreichen einen Gesamtwirkungsgrad von max. 90%.

Grob betrachtet also, 30% el. Energie, 60% thermische Energie und 10% Verluste.

Pflanzenöl hat eine Energiedichte von etwa 9kWh pro Liter.
d.h. die kWh el. Energie kostet mich bei der Erzeugung gut 12Ct./kWh, aber NUR wenn ich gleichzeitig die entstehende thermische Energie nutzen kann, die ich nebenbei bemerkt mit 12Ct./kWh ganz schön teuer bezahlen muss.
Hat das BHKW keinen Abnehmer für die thermische Energie, dann kostet mich die kWh el. Energie schnell mal 30Ct. oder mehr.

Ach ja, sehr kleine BHKW gibt es nur mit Gasantrieb, und die kWh Erdgas ist auch nicht gerade günstig.

Fazit:
In der Theorie ganz schön, aber wenn man sich mal praxisgerechte Daten anschaut, dann sieht das ganz anders aus.
Rechnen sollte das jeder für sich selbst.

Gruß
Ralf

 

Moin!

Ansätze sollten/könnten nach meiner Meinung sein:

-Zwischenspeichern, sowohl thermisch als auch elektrisch
-smart grid
-das öffentliche Stromnetz nicht als Speicher, sondern als Reserve für Zeiten geringen Bedarfs ansehen
-el. Überschüsse lassen sich problemlos in Wärme umwandeln und so speichern

Gruß Lukas

PS: Liegen Pflanzenölpreise tatsächlich schon über dem Heizölpreis?

 

Ja, aber nur mit Verlusten und man kann daraus schwer wieder el. Strom machen. Ist eine ziemlich verzwickte Situation.

Leider. Man darf dazu nicht den Preis an der Rohstoffbörse heranziehen, sondern den Preis den der Endverbraucher zahlen muss, und der ist in den letzten Jahren ganz heftig gestiegen. Das Zeug wandert fast komplett in den Biosprit, da bleibt für die "Kleinen" nichts mehr übrig.

Die meisten (kleinen) Ölmühlen haben schon vor Jahren auf qualitativ hochwertige Speiseöle umgestellt damit sie noch Margen erzielen konnten.

Wir haben das Szenario letzte Woche durchgerechnet, sogar den Eigenbau eines BHKW. Mir gelang es nicht hier eine sinnvolle Lösung zu finden.

Gruß
Ralf

 

Wie groß sind die Verluste eines Heizstabes? Oder meinst Du die Speicherverluste?
Wieder in Strom zurückwandeln wäre tatsächlich, mit den vorhandenen Technologien, unsinnig.

Mit welchen Wirkungsgraden laufen eigentlich Ölheizungen? Ich meine nicht die Laborwerte der Hersteller, sondern die tatsächlichen Werte.

Gruß Lukas

 

Mit ging es um die Speicherverluste. Wenn man Energie speichern möchte, mit der man unter Anwendung der aktuellen Technik wieder el. Strom gewinnen kann, dann sind hohe Temperaturen und Drücke erforderlich.
Meine Hoffnung ist, dass hier die Chemie noch weiterhelfen kann.

Vereinfacht gesagt, ein Öl das extrem hohe Temperaturen übersteht, und Speichergefäße die so gedämmt werden können, dass sich die Verluste in Grenzen halten.

Das hängt maßgeblich von der Betriebsweise und den angeschlossenen Verbrauchern ab. Man erkennt das sehr schön am Unterschied zwischen nur WW-Erzeugung im Sommer und WW+Heizbetrieb im Winter. Da zwischen liegen Welten. Worst case reden wir von vielleicht 30% der im Heizöl vorhandenen Energie die sinnvoll genutzt wird, während im Winter mit Heizbetrieb 80% und mehr problemlos machbar sind.

Der Grund liegt darin, dass die Verluste je nach Jahreszeit unterschiedlich zu gewichten sind. Die gerne zitierten Verbrennungsverluste sind nur ein kleiner Teil der Systemverluste.

Gruß
Ralf

 

Mit meinem Ansatz wollte ich auch bewusst Rosinenpickerei betreiben, weil ich auch nur da die Chance für BHKWs sehe. Daher die Nummer mit der Reserve "öffentliches Netz", um eben ungünstige Betriebszustände und überflüssige Produktion von Wärme zu vermeiden.
Dabei wäre wohl auch eine Kombination mit solarer WW-Bereitung sinnvoll.

Gruß Lukas

 

Bei meinem geringen Stromverbrauch dürfte sich allein die Investition nie amortisieren.

Mit dem Hauptgedanken an Heizung im Winter, keinen Gasanschluß, etwas Unabhängigkeit, Spieltrieb und dem unbedingten Willen öffentliches smart grid auszusperren, denke ich dennoch über sowas nach.

Gruß Lukas

 

Wie gesagt, wir haben schon mehrere Szenarien durchgespielt. Eines davon war auch BHKW in Kombination mit Windkraft und PV. Dabei haben wir die Wirtschaftlichkeit erst einmal ausgeblendet.

Das BHKW selbst wäre nicht unbedingt das Problem gewesen. Kostenpunkt für Material irgendwas zwischen 2T€ und 3T€, je nach Leistung, Generatortyp, Regelungsaufwand. Die Wartungsproblematik haben wir erst einmal ignoriert.

Die Zwischenspeicherung war deutlich kritischer. Dabei bereiteten die Akkus selbst weniger Kopfzerbrechen, als die dann benötigten Wechselrichter die ja für Spitzenleistung dimensioniert sein müssten. Wir reden hier von min. 10kW und natürlich 3 phasig (Drehstrom). Dann sollten natürlich mehrere Energieerzeuger in einen gemeinsamen Zwischenspeicher "einlagern". Erschwerend kam hinzu, dass diese Energieerzeuger eine stark schwankende Leistung liefern.

In der ganzen Anlage entstehen auch erhebliche Verluste die man in den Griff kriegen muss.

Ich könnte Dir jetzt die diskutierten Konzepte genauer beschreiben, aber das würde den Faden sprengen. Wir haben sogar über ein Mini-Wasserkraftwerk nachgedacht, das aber nach genauerer Betrachtung, gerade mal 270Wh geliefert (gespeichert) hätte. Der mls hätte wohl einen Herzinfarkt bekommen, wenn wir ihm die Konzepte zur Statik vorgelegt hätten.

Wie gesagt, wenn man sich intensiver damit beschäftigt, erkennt man erst die Probleme die eine praktische Umsetzung nahezu unmöglich machen. Selbst wenn man die Wirtschaftlichkeit außen vor lässt, ist die technische Umsetzung nicht so einfach wie oft behauptet wird.

Gruß
Ralf

 

10kW und gedrehter Strom, dazu noch Wind und PV sind aber auch ne Hausnummer.

Meine Ansätze sind da wesentlich simpler, was aber nicht gegen einen späteren Ausbau sprechen soll.
Auf Netzsynchronisierung möchte ich verzichten, unkritische Verbraucher, wie z.B. Licht, über Akkus + Billigwechselrichter versorgen. Mehrere Wechselrichter, wegen unterschiedlicher Anforderungen und Minimierung von Ausfällen und geldlichen Schäden, wenn son Ding mal die Hufe streckt.

Also eher Mosquitsch, als Benz.

Gruß Lukas

 

Unser Ansatz war, den kompletten Strombedarf eines Haushalts zu ersetzen, denn mit ein paar Batterien in einer Taschenlampe kann man heutzutage niemanden mehr zu einem Umstieg bewegen.

Da waren die 10kW Spitzenleistung schon verdammt knapp bemessen. Weihnachtszeit, den ganzen Tag über die Beleuchtung an, Frauchen hat Plätzchen im Backofen, und die Rührmaschine rührt den Teig für die nächste Runde, auf der Herdplatte schmilzt die Schokoglasur für die Plätzchen, Kinder sitzen im Zimmer vor dem Computer, und im Wohnzimmer läuft der TV....dann sollte beim Einschalten des Wasserkochers nicht gleich die ganze Hütte dunkel werden.

Spitzenlast kommt zwar selten vor, aber sie ist nicht auszuschließen, und dann muss eine Energieversorgung darauf vorbereitet sein. Wir leben ja nicht in einem Entwicklungsland in dem es nur für 2 Stunden pro Tag el. Strom gibt.

Die Betrachtung wird noch komplizierter, wenn man auch Gewerbe oder gar Industrie umstellen möchte. Wenn in meiner Nachbarschaft am frühen Morgen die Maschinen in Betrieb gehen, dann fliegen die Elektronen nur so durch die Stromleitungen.
Soll der Betrieb jetzt schließen, oder nur für ein paar Stunden am Tag arbeiten? Was sagen wohl die Angestellten und Arbeiter dazu, wenn sie auf unbezahlten Urlaub nach Hause geschickt werden weil kein Strom da ist um die Maschinen betreiben zu können?

Wenn man sich schon Gedanken über einen Ausstieg aus der Atomenergie macht, dann richtig. Wir wollen ja nicht zurück in die Steinzeit.

Gruß
Ralf

 

Tja Ralf,

deshalb heißt das Elektroauto auch Tesla und nicht Benz, BWM, VW oder Audi.

Dieses "dann richtig" stellt einem wohl eher ein Bein und man rollt sich wunderbar die Steine selbst in den Weg.

Darum sind es wohl auch die langhaarigen Ökospinner, die sich jetzt mit den Windrädern ne goldene Nase verdienen.

Wie sagte doch der Genosse Gorbi? Wer zu spät kommt...

Hochtechnologie sollte nicht bedeuten, daß man sich nicht mehr bewegen muß.

Vielleicht sollte man weniger Ressourcen darauf verschwenden, einen angeblich menschgemachten Klimawandel zu beweisen, als anzufangen an tatsächlichen Alternativen zu arbeiten, dann könnte man auf den religiösen Unfug drumrum glatt verzichten.

Gruß Lukas

 

Zustimmung. Unsere Automobilkonzerne haben die letzten Jahre so ziemlich jeden Trend verschlafen, abgesehen den vom Super-nochdicker-nochschneller-SUV.

Aber E-Automobil ist ein heißes Eisen wenn man daran denkt, woher der Strom wohl kommen soll. Ein Haushalt kommt mit 4.000kWh el. Strom pro Jahr über die Runden, Heizen oder Mobilität erfordert ein Vielfaches davon.

Na ja, "goldene Nase" würde ich jetzt nicht sagen, zumal bereits ein Großteil der Produkte nicht bzw. nicht mehr in Deutschland produziert wird.
Heute gelesen "Solaraktien boomen". Dabei weiß jeder Insider, dass die meisten PV Module aus Asien stammen. Aber die Aktionäre hoffen wohl darauf, dass Rot-Grün den Subventionszirkus wieder anwirft. Dann können wir wieder vermehrt in China Arbeitsplätze schaffen.

Das ist richtig. Man sollte aber nicht jeden Blödsinn mit aller Gewalt in den Markt drücken, wohlwissend, dass die Produkte niemals wettbewerbsfähig sind. Sonst ist absehbar, dass ein Markt zusammenbricht sobald die Subventionen ausbleiben.

Gruß
Ralf

 

Ja Ralf,

Subventionspolitik und Aktienkurse. Aus meiner Sicht zwei dicke Bremsklötze.

Dazu die völlig verfehlte und inkonsequente Energiepolitik, incl der Privatisierungen.
Da hat der Mappus, sicherlich unbeabsichtigt und wirtschaftlich ungeschickt, eigentlich mit dem Rückkauf der EnBW einen Schritt in die richtige Richtung gemacht.

Die ersten Windräder waren auch lustige Klapperkisten. Daraus hat sich eine Industrie entwickelt. Warum sollte das nicht auch mit BHKWs gehen? Eigentlich ist das Zeug ja schon vorhanden. Nur meist zu groß und noch zu teuer.

Gruß Lukas

 

An sich war der Schritt richtig, nur die Art wie er das gemacht hat, hat bei vielen Menschen für Unverständnis gesorgt. Dabei wäre der "Alleingang" gar nicht nötig gewesen.

Meine Meinung, wenn jemand in der Politik zu weit nach oben geklettert ist, dann verliert er die Bodenhaftung, und das kommt bei den Menschen nicht gut an.

Das mit den Windrädern funktioniert momentan nur, weil die Dinger in´s Netz einspeisen können um somit ihre Erträge zu schönen. Das ist wie mit Solarthermieanlagen, die theoretisch einen Jahresertrag von beispielsweise 700kWh/m2 liefern, aber in der Praxis bleiben davon oftmals nicht einmal 300kWh/m2 übrig.

Bei BHKW habe ich 2 Knackpunkte, einmal die el. Energie und einmal die Abwärme. Wie ich bereits geschrieben habe, kann man ein BHKW nur dann rechnerisch/wirtschaftlich darstellen, wenn el. Energie UND thermische Energie ständig abgenommen werden. Das ist in der Praxis nicht machbar, und die Speichermöglichkeiten, insbesondere Langzeitspeicher, sind begrenzt.
Wenn jetzt natürlich jemand käme und mir die verlorene thermische Energie subventionieren würde, tja, dann.....

Regenerative Energien werden sich also nur dann dauerhaft durchsetzen, wenn sie ohne Subventionspolitik auskommen.

Subventionen sind nichts anderes als eine Umverteilung. Sobald wieder Fördermöglichkeiten bekannt werden, werden die Preise für den Endkunden umgehend angepaßt, denn jeder will sich ein Stückchen von diesem Kuchen abschneiden. Was glaubst Du warum die Verkaufspreise von WP, Pellet, Solar usw. usw. so hoch sind?

Durch die Förderungen haben wir die Preise vom Markt entkoppelt. Der Preis für ein Gerät wird festgelegt, in dem eine "Anlage" kalkuliert wird, und dann ein Gesamtpreis festgelegt wird. Deswegen kostet eine Sole-WP auch nur die Hälfte einer LWP, obwohl es dafür keinen technischen Grund gibt. Bei der Sole wird halt eine Anlage mit Kollektor kalkuliert, und der Gesamtpreis darf knapp über einer LWP liegen.
Oder hast Du gedacht, dass ein Luft-WT im Vergleich zu einem Platten-WT, oder ein Lüfter die LWP so viel teurer machen?

In Asien sind beispielsweise die Preise für eine Sole-Maschine und eine LWP nahezu identisch. Bei uns kostet die LWP mal locker 5.000,- € mehr als eine von der Leistung vergleichbare Sole-WP.

Unter solchen Bedingungen können sich BHKW niemals durchsetzen. Aber die Politik wird´s schon richten..

Gruß
Ralf

 

Vorsicht mit den Subventionen! Deutschland macht im Zusammenhang mit den Regenerativen Energien den großen Fehler, dass diese direkte Subventionen bekommen, Kohle und Atom aber indirekt subventioniert werden. Oder meinst Du, die AKW Betreiber bezahlen einen müden Cent für das Wasser, dass sie aus den Flüssen zum Kühlen der Reaktoren nehmen? Oder für die Atommüll-Lager? Der Staat und damit wir Steuerzahler alle wendet jetzt schon Milliarden für die Sanierung der vermeintlich sichern Salzstollen zur "Endlagerung" des Atommülls auf. Würde man diese ganzen Kosten genauso transparent bei den Regenerativen Energien den "anderen" Stromarten belasten, wäre die Rechnung auf dem Papier schon eine ganz andere. Nur, was kostet die Lagerung hochradioaktiven Materials für die nächsten 100.000 Jahre? Selbst wenn da nur 1 EUR/Tonne/Jahr anfallen würde, rechne das mal verzinst auf die Laufzeit hoch. So schnell hat man noch nie Regenerative Energien als "Schnäppchen" gerechnet.

 

An sich hast Du Recht, aber unser Staat bedient sich heute schon mit etwa 46% an jeder kWh die von den Versorgern verkauft wird. Da kommt auch ganz schön was zusammen. Dagegen sind die paar Euro die in die Endlagerung investiert werden (müssen) kaum der Rede wert.

Es ist auch Unsinn zu schreiben, man müsste das Zeug über Jahrtausende lagern. Wer weiß schon, ob unsere Nachfahren nicht dankend nach diesen Lagern buddeln um diese "Energie" zu nutzen.

Gruß
Ralf

 

Die Logik musst Du mir nochmal erklären? Der "Staatsanteil" ist ja auch bei Ökostrom gleich. Außerdem finanzierst Du ja nicht nur mit dem Strompreis die Vergünstigungen des Atomstroms, sondern ganz allgemein mit Deiner Steuerlast egal ab nun über Einkommstensteuer, Biersteuer, Tabaksteuer, Umsatzsteuer oder sonstwas.

Bisher hatte ich Deine Beiträge immer als sachlich und vernünftig kennen gelernt. Aber polemischer auf ein sachliches Argument eingehen, kann man wohl kaum. Aber vielleicht besitzt Du ja als einziger die Glaskugel, mit der man in die fernste Zukunft schauen kann

 

Dann sollte man schon mal in das Zeug investieren. Noch ist es günstig.

Schon wieder ne Möglichkeit richtig reich zu werden. [/Ironie]


Ralf,

Du würdest Dir auch nicht sowas in den Kühlschrank legen, nur weil Du nicht ausschließen kannst, mal Besuch aus Island zu bekommen.

Gruß Lukas

 

Kurz gesagt, der Atomstrom kostet mich (auch ich bin Teil des Staates) pro kWh aber deutlich weniger als die aktuelle Subvention in erneuerbare kWh. Das wird sich auch nicht ändern wenn massenhaft PV oder Windanlagen aufgebaut werden, denn der Wirkungsgrad dieser Anlagen ist einfach zu schlecht. Dabei interessiert MICH nicht nur der Steueranteil, sondern auch Umlagen nach EEG die ich natürlich auch bezahlen muss. Eine tolle Umverteilung.

Diese Subvention verzerrt den Markt völlig, wenn ich beispielsweise an der Strombörse aktuell die kWh für 5,5Ct. einkaufen kann, PV und Windkraft sich aber nicht einmal wirtschaftlich darstellen lassen, wenn das fünffache des Verkaufspreises an Subventionen reingebuttert wird.

Das war kein sachliches Argument wenn Zeiträume von (mehreren) 100.000 Jahren genannt werden. Das wäre wie wenn man die Zeit des Neandertalers mit unserer heutigen Zeit vergleichen würde.

Fakt ist, dass die Lagerung der Atomabfälle Geld kostet. Genau so wie die Abfälle eine Kohlekraftwerks, oder die Entsorgung einer PV Anlage. Wie lange man die Atomabfälle endlagern muss oder endlagern kann, ist aktuell nicht vorhersehbar, doch in diesem Zusammenhang einen Zeitraum von mehrere 100.000 Jahren zu nennen ist völlig daneben. In 100.000 Jahren wird es den Menschen vielleicht schon gar nicht mehr geben, und zwar nicht wegen ein paar Castorbehältern die irgendwo in einer "Höhle" liegen, sondern weil die Evolution den Menschen einfach entsorgt hat.

Heute wird Recycling groß geschrieben, und Dinge die noch vor Jahren oder Jahrzehnten verbuddelt wurden, kann man heute problemlos wieder verwerten. Es ist also sehr gut denkbar, dass man die Abfälle von heute in der Zukunft sinnvoll nutzen wird, und dazu gehören auch die Atomabfälle.

Aber zurück zum Thema.

Jede Energiegewinnung ist mit Risiken behaftet, das bestreitet wohl niemand. Wer also heute die 140TWh Atomenergie vermeiden möchte, der muss auch sagen wie er das anstellen möchte. Mit ein paar Windrädern ist das Problem nicht zu lösen, und auch mit einem Strommix aus verschiedenen regenerativen Energien wird das nichts. Das sind einfach Tatsachen die man nicht unter den Tisch kehren darf.

Wer sich hinstellt und einfach sagt "abschalten", OHNE sinnvolle Alternativen zu nennen, handelt unverantwortlich und ist für mich nicht seriös.

Also, her mit den Argumenten, aber bitte mit belastbarem Zahlenmaterial. Nur so kann man eine Wende in der Energiepolitik erreichen.

Gruß
Ralf

 

Inzwischen scheinen ja FDP und CDU auch die Alternativen aus dem Ärmel zu schütteln.
Dann muß es ja was geben.

Gruß Lukas